RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-10T12:22:46Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Πολυφασματική Απεικόνιση των Μεταλλευμάτων στο Οπτικό Μικροσκόπιο ]]
* [[ Η Εφαρμογή της Τηλεπισκόπησης στην Παλαιοντολογία: Μελέτη των Άνω Κρητιδικών Ιζημάτων στο Kazakhstan για Πιθανές Θέσεις Απολιθωμάτων ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Μελέτη της Ωκεανογραφίας Μέσης Κλίμακας με Τηλεπισκόπηση και η Κατανομή του Illex argentinus στο Νότιο Ατλαντικό ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]
* [[ Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Η Εφαρμογή της Τηλεπισκόπησης στην Παλαιοντολογία: Μελέτη των Άνω Κρητιδικών Ιζημάτων στο Kazakhstan για Πιθανές Θέσεις Απολιθωμάτων

2017-02-10T12:22:06Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art4_pic1.png | thumb | right |''' Εικόνα 1:''' Έγχρωμο σύνθετο (κανάλια 3-2-1) της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Ψευδέχρωμο σύνθετο (κανάλια 7-3-1) της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic3.png | thumb | right | '''Εικόνα 3:''' Ταξινόμηση εικόνας με τον αλγόριθμο ISODATA της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic4.png | thumb | right | '''Εικόνα 4:''' Ταξινόμηση εικόνας Landsat ETM+ της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic5.png | thumb | right | '''Εικόνα 5:''' Εικόνα SAM (φασματικές βιβλιοθήκες που συλλέχθηκαν από το Scatter Plot) της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]

'''Malakhov, Dmitry V., Dyke, Gareth, J., and King, Christopher, 2009. Remote Sensing Applied to Paleontology: Exploration of Upper Cretaceous Sediments in Kazakhstan for Potential Fossil Sites. Palaeontologia Electronica Vol. 12, Issue 2; 3T: 10p; http://palaeo-electronica.org/2009_2/164/index.html.'''

'''Πηγή:''' http://palaeo-electronica.org/2009_2/164/index.html (8/11/2016)

Σε αυτή την εργασία περιγράφεται μία μέθοδος, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον γρήγορο εντοπισμό των δυνητικά απολιθωματοφόρων στρωμάτων που αργότερα θα διερευνηθούν από παλαιοντολόγους στο έδαφος. Η μέθοδος αυτή υλοποιήθηκε με την ανάπτυξη μίας φασματικής βιβλιοθήκης για τον χαρακτηρισμό των ιζηματογενών στρωμάτων στην περιοχή μελέτης.

Η περιοχή μελέτης για την αρχική ανάλυση είναι η εκτεταμένη περιοχής του Lower Syrdarya Uplift του νοτίου Kazakhstan, μία εκτεθειμένη περιοχή πάνω από 17.000 km2 που γίνεται ολοένα και πιο γνωστή για τη διατήρηση μίας πλούσιας πανίδας απολιθωμένων σπονδυλωτών ΥστεροΚρητιδικής ηλικίας (π.χ. Shilin and Suslov 1982, Nessov 1995, Kordikova et al. 2001, Malakhov and Dyke 2003, Dyke and Malakhov 2004, Averianov 2007). Σε διαδοχικές έρευνες πεδίου (2006, 2007) αναλύθηκαν και εφαρμόστηκαν δεδομένα Landsat ETM+ για την καθοδήγηση της έρευνας επί του εδάφους ώστε να εξοικονομηθούν χρόνος και χρήματα. Επιπλέον, πέρα από την φασματική ανάλυση, αναπτύχθηκε ένας λεπτομερής χάρτης της περιοχής με βάση την ανάλυση εικόνων Landsat.

Η εργασία επικεντρώνεται στον χαρακτηρισμό των φασματικών παραμέτρων των ήδη γνωστών απολιθωματοφόρων περιοχών που έχουν αναγνωρισθεί από προηγούμενες μελέτες πεδίου στην περιοχή Syrdarya (Dyke and Malakhov 2004). Μόλις χαρακτηρισθούν οι φασματικές παράμετροι μπορούν να εφαρμοσθούν εκ νέου σε άλλες περιοχές για να γίνει μία πρόβλεψη των τοποθεσιών των απολιθωματοφόρων περιοχών. Υπάρχει ένας αριθμός από λόγους γι’ αυτό: 1) Η μελετώμενη περιοχή είναι απομακρυσμένη (το πιο κοντινό χωριό είναι 90 km μακριά) και δεν είναι εύκολη η πρόσβαση σε αυτή και 2) προηγουμένως είχαν συλλεχθεί υπολείμματα απολιθωμάτων που βρέθηκαν σε αφθονία αλλά συγκεντρώνονται σε μικρές περιοχές διάσπαρτα σε όλη την περιοχή μελέτης (περίπου 17.000 km2). Αυτοί οι παράγοντες τονίζουν την ανάγκη για τον ακριβή προσδιορισμό των πιθανών περιοχών και όχι μία ασαφή προσπάθεια αναζήτησης (σε υψηλό κόστος). Ιδίως για περιοχές με μεγάλες εκτάσεις, η ανάπτυξη φασματικών βιβλιοθηκών ως βοήθημα για τον εντοπισμό πιθανών απολιθωματοφόρων στρωμάτων φαίνεται λογική προσέγγιση, αν και δεν είναι τόσο ακριβής όσο η ανάλυση των τοπικών περιβαλλοντικών μεταβλητών με τη χρήση GIS (Oheim 2007).

Όλες οι διαδικασίες, εκτός από τη συλλογή των βασικών χαρτών, διεξήχθησαν με το RSI ENVI 4.2. Οι ακόλουθοι χειρισμοί χρησιμοποιήθηκαν για την προ-επεξεργασία του αρχικού Landsat fileset που κατέβηκε από http://edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer/ › – 7 (συμπεριλαμβανομένων των θερμικών καναλιών 6.1 και 6.2), που αρχικά παρουσιάστηκε ξεχωριστά σε μορφή GeoTIFF σε ανάλυση 14,5 m. Η συνολική εικόνα κόπηκε για να οριοθετηθεί η περιοχή μελέτης, ενώ δοκιμάστηκαν οπτικά αρκετοί συνδυασμοί καναλιών (σύγκριση εικόνων 1, 2). Οι εικόνες που ανακτήθηκαν έχουν υποστεί ατμοσφαιρική και γεωμετρική διόρθωση.

'''Φασματική Ανάλυση'''

Χρησιμοποιήθηκε απεικόνιση ενός συνδυασμού των καναλιών 7-3-1 (R-G-B αντιστοίχως) για να καθορισθούν και να συλλεχθούν οι φασματικές υπογραφές. Αν και λήφθηκαν οι φασματικές παράμετροι και των επτά καναλιών για κάθε εικονοστοιχείο, αυτά τα τρία κανάλια επιλέχθηκαν επειδή δείχνουν τη μεγαλύτερη αντίθεση. Εφαρμόσθηκε ο αλγόριθμος μη επιβλεπόμενης ταξινόμησης ISODATA (με πέντε (5) έως τριάντα (30) κατηγορίες με πάνω από τρεις επαναλήψεις ως προϋποθέσεις) σε αυτό το ψευδέχρωμο σύνθετο (εικόνα 2). Η ανάλυση των εικόνων που προέκυψαν με τον αλγόριθμο ISODATA δείχνει ότι τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά είναι εμφανή, σε αντίθεση με τα γεωλογικά (εικόνα 3). Αυτό το πρώτο βήμα εξηγεί τη γενική φασματική ομοιογένεια στην περιοχή Syrdarya. Αυτή η εικόνα δείχνει ότι οι γνωστές τοποθεσίες ταιριάζουν σε μεικτές τάξεις (εικόνα 3) με βάση τον αλγόριθμο ISODATA.

Η προσπάθειά μας να παραχθεί μία ταξινόμηση εικόνας χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Band Ratio είχε ως αποτέλεσμα την εικόνα που φαίνεται στην εικόνα 4. Υπολογίσθηκε η αναλογία των καναλιών για τα αργιλικά ορυκτά (κόκκινο) και για τα σιδηρούχα ορυκτά (ανοιχτό πράσινο) (εικόνα 4): αυτό υποστηρίζει το επιχείρημα ότι τα απολιθώματα των σπονδυλωτών που βρέθηκαν μέχρι σήμερα σε αυτή την περιοχή έχουν μεταφερθεί επειδή τα σιδηρούχα ορυκτά συνήθως καθορίζονται από αυτό τον αλγόριθμο ως χαρακτηριστικό των περιοχών που έχουν «ταλαιπωρηθεί» (είτε από καιρικές συνθήκες είτε όχι).

Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ένα profile Ζ (φάσμα), fuction του λογισμικού RSI ENVI, για τη συλλογή φασμάτων από τις πιο ευδιάκριτες ενώσεις εικονοστοιχείων και υπολογίσθηκαν οι Φασματικές Γωνίες (Spectral Angle Mapper, RSI ENVI) στην πολυφασματική απεικόνιση Landsat (εικόνα 5). Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιήθηκε η 7-3-1 απεικόνιση για τη συλλογή φασμάτων, καταγράφηκαν οι φασματικές υπογραφές από όλα τα κανάλια για κάθε εικονοστοιχείο που εξετάσθηκε αφού ο αλγόριθμος λειτουργεί με ένα πλήρες σύνολο των καναλιών. Η προσέγγιση αυτή καθόρισε την ακόλουθη αρίθμηση των φασματικών κατηγοριών:

'''1.''' Κίτρινο-ΥστεροΚρητιδικοί άργιλοι (φαίνονται στα κίτρινα εικονοστοιχεία)

'''2.''' Κόκκινο-ΥστεροΚρητιδικοί άργιλοι (κόκκινα εικονοστοιχεία)

'''3.''' Υπερκείμενα Νεογενή και Παλαιογενή ιζήματα (μπλε εικονοστοιχεία)

'''4.''' Τεταρτογενή στρώματα αργίλου (άσπρα εικονοστοιχεία)

'''5.''' Στεγνό κάτω μέρος μίας προσωρινής λίμνης – θάλασσας (πράσινα εικονοστοιχεία)

Όλα αυτά τα φάσματα σώθηκαν ως μία βιβλιοθήκη για τις επόμενες αναλύσεις.

Η απλή ανάλυση και η επαλήθευση από τη μελέτη πεδίου σε αυτή την εργασία δείχνει ότι είναι δυνατόν – τουλάχιστον στην περιοχή της Syrdarya του Kazakhstan – να χρησιμοποιηθούν φασματικά δεδομένα εικόνων Landsat ETM+ για να βοηθήσουν την αναζήτηση των απολιθωμάτων στο έδαφος. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, είναι καθοριστικός ο ρόλος της τηλεπισκόπησης στον εντοπισμό των απολιθωματοφόρων θέσεων τόσο για την εξοικονόμηση χρόνου και χρήματος όσο και για την δημιουργία φασματικών βιβλιοθηκών που θα εξυπηρετήσουν μελλοντικές έρευνες.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Η Εφαρμογή της Τηλεπισκόπησης στην Παλαιοντολογία: Μελέτη των Άνω Κρητιδικών Ιζημάτων στο Kazakhstan για Πιθανές Θέσεις Απολιθωμάτων

2017-02-10T12:21:40Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art4_pic1.png | thumb | right |''' Εικόνα 1:''' Έγχρωμο σύνθετο (κανάλια 3-2-1) της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Ψευδέχρωμο σύνθετο (κανάλια 7-3-1) της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic3.png | thumb | right | '''Εικόνα 3:''' Ταξινόμηση εικόνας με τον αλγόριθμο ISODATA της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic4.png | thumb | right | '''Εικόνα 4:''' Ταξινόμηση εικόνας Landsat ETM+ της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]
[[Εικόνα: TJ_art4_pic5.png | thumb | right | '''Εικόνα 5:''' Εικόνα SAM (φασματικές βιβλιοθήκες που συλλέχθηκαν από το Scatter Plot) της περιοχής μελέτης Shakh-Shakh. Η μαύρη γραμμή κλίμακας είναι 10 km. Συντομογραφίες θέσεων: 1.Shakh-Shakh 2, 2.Shakh-Shakh, 3.Bird Site, 4.Turtle Site, 5.Forest, 6.Forest 2, 7.Shakh Shakh 3.]]

'''Malakhov, Dmitry V., Dyke, Gareth, J., and King, Christopher, 2009. Remote Sensing Applied to Paleontology: Exploration of Upper Cretaceous Sediments in Kazakhstan for Potential Fossil Sites. Palaeontologia Electronica Vol. 12, Issue 2; 3T: 10p; http://palaeo-electronica.org/2009_2/164/index.html.'''
'''Πηγή:''' http://palaeo-electronica.org/2009_2/164/index.html (8/11/2016)

Σε αυτή την εργασία περιγράφεται μία μέθοδος, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον γρήγορο εντοπισμό των δυνητικά απολιθωματοφόρων στρωμάτων που αργότερα θα διερευνηθούν από παλαιοντολόγους στο έδαφος. Η μέθοδος αυτή υλοποιήθηκε με την ανάπτυξη μίας φασματικής βιβλιοθήκης για τον χαρακτηρισμό των ιζηματογενών στρωμάτων στην περιοχή μελέτης.

Η περιοχή μελέτης για την αρχική ανάλυση είναι η εκτεταμένη περιοχής του Lower Syrdarya Uplift του νοτίου Kazakhstan, μία εκτεθειμένη περιοχή πάνω από 17.000 km2 που γίνεται ολοένα και πιο γνωστή για τη διατήρηση μίας πλούσιας πανίδας απολιθωμένων σπονδυλωτών ΥστεροΚρητιδικής ηλικίας (π.χ. Shilin and Suslov 1982, Nessov 1995, Kordikova et al. 2001, Malakhov and Dyke 2003, Dyke and Malakhov 2004, Averianov 2007). Σε διαδοχικές έρευνες πεδίου (2006, 2007) αναλύθηκαν και εφαρμόστηκαν δεδομένα Landsat ETM+ για την καθοδήγηση της έρευνας επί του εδάφους ώστε να εξοικονομηθούν χρόνος και χρήματα. Επιπλέον, πέρα από την φασματική ανάλυση, αναπτύχθηκε ένας λεπτομερής χάρτης της περιοχής με βάση την ανάλυση εικόνων Landsat.

Η εργασία επικεντρώνεται στον χαρακτηρισμό των φασματικών παραμέτρων των ήδη γνωστών απολιθωματοφόρων περιοχών που έχουν αναγνωρισθεί από προηγούμενες μελέτες πεδίου στην περιοχή Syrdarya (Dyke and Malakhov 2004). Μόλις χαρακτηρισθούν οι φασματικές παράμετροι μπορούν να εφαρμοσθούν εκ νέου σε άλλες περιοχές για να γίνει μία πρόβλεψη των τοποθεσιών των απολιθωματοφόρων περιοχών. Υπάρχει ένας αριθμός από λόγους γι’ αυτό: 1) Η μελετώμενη περιοχή είναι απομακρυσμένη (το πιο κοντινό χωριό είναι 90 km μακριά) και δεν είναι εύκολη η πρόσβαση σε αυτή και 2) προηγουμένως είχαν συλλεχθεί υπολείμματα απολιθωμάτων που βρέθηκαν σε αφθονία αλλά συγκεντρώνονται σε μικρές περιοχές διάσπαρτα σε όλη την περιοχή μελέτης (περίπου 17.000 km2). Αυτοί οι παράγοντες τονίζουν την ανάγκη για τον ακριβή προσδιορισμό των πιθανών περιοχών και όχι μία ασαφή προσπάθεια αναζήτησης (σε υψηλό κόστος). Ιδίως για περιοχές με μεγάλες εκτάσεις, η ανάπτυξη φασματικών βιβλιοθηκών ως βοήθημα για τον εντοπισμό πιθανών απολιθωματοφόρων στρωμάτων φαίνεται λογική προσέγγιση, αν και δεν είναι τόσο ακριβής όσο η ανάλυση των τοπικών περιβαλλοντικών μεταβλητών με τη χρήση GIS (Oheim 2007).

Όλες οι διαδικασίες, εκτός από τη συλλογή των βασικών χαρτών, διεξήχθησαν με το RSI ENVI 4.2. Οι ακόλουθοι χειρισμοί χρησιμοποιήθηκαν για την προ-επεξεργασία του αρχικού Landsat fileset που κατέβηκε από http://edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer/ › – 7 (συμπεριλαμβανομένων των θερμικών καναλιών 6.1 και 6.2), που αρχικά παρουσιάστηκε ξεχωριστά σε μορφή GeoTIFF σε ανάλυση 14,5 m. Η συνολική εικόνα κόπηκε για να οριοθετηθεί η περιοχή μελέτης, ενώ δοκιμάστηκαν οπτικά αρκετοί συνδυασμοί καναλιών (σύγκριση εικόνων 1, 2). Οι εικόνες που ανακτήθηκαν έχουν υποστεί ατμοσφαιρική και γεωμετρική διόρθωση.

'''Φασματική Ανάλυση'''

Χρησιμοποιήθηκε απεικόνιση ενός συνδυασμού των καναλιών 7-3-1 (R-G-B αντιστοίχως) για να καθορισθούν και να συλλεχθούν οι φασματικές υπογραφές. Αν και λήφθηκαν οι φασματικές παράμετροι και των επτά καναλιών για κάθε εικονοστοιχείο, αυτά τα τρία κανάλια επιλέχθηκαν επειδή δείχνουν τη μεγαλύτερη αντίθεση. Εφαρμόσθηκε ο αλγόριθμος μη επιβλεπόμενης ταξινόμησης ISODATA (με πέντε (5) έως τριάντα (30) κατηγορίες με πάνω από τρεις επαναλήψεις ως προϋποθέσεις) σε αυτό το ψευδέχρωμο σύνθετο (εικόνα 2). Η ανάλυση των εικόνων που προέκυψαν με τον αλγόριθμο ISODATA δείχνει ότι τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά είναι εμφανή, σε αντίθεση με τα γεωλογικά (εικόνα 3). Αυτό το πρώτο βήμα εξηγεί τη γενική φασματική ομοιογένεια στην περιοχή Syrdarya. Αυτή η εικόνα δείχνει ότι οι γνωστές τοποθεσίες ταιριάζουν σε μεικτές τάξεις (εικόνα 3) με βάση τον αλγόριθμο ISODATA.

Η προσπάθειά μας να παραχθεί μία ταξινόμηση εικόνας χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Band Ratio είχε ως αποτέλεσμα την εικόνα που φαίνεται στην εικόνα 4. Υπολογίσθηκε η αναλογία των καναλιών για τα αργιλικά ορυκτά (κόκκινο) και για τα σιδηρούχα ορυκτά (ανοιχτό πράσινο) (εικόνα 4): αυτό υποστηρίζει το επιχείρημα ότι τα απολιθώματα των σπονδυλωτών που βρέθηκαν μέχρι σήμερα σε αυτή την περιοχή έχουν μεταφερθεί επειδή τα σιδηρούχα ορυκτά συνήθως καθορίζονται από αυτό τον αλγόριθμο ως χαρακτηριστικό των περιοχών που έχουν «ταλαιπωρηθεί» (είτε από καιρικές συνθήκες είτε όχι).

Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ένα profile Ζ (φάσμα), fuction του λογισμικού RSI ENVI, για τη συλλογή φασμάτων από τις πιο ευδιάκριτες ενώσεις εικονοστοιχείων και υπολογίσθηκαν οι Φασματικές Γωνίες (Spectral Angle Mapper, RSI ENVI) στην πολυφασματική απεικόνιση Landsat (εικόνα 5). Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιήθηκε η 7-3-1 απεικόνιση για τη συλλογή φασμάτων, καταγράφηκαν οι φασματικές υπογραφές από όλα τα κανάλια για κάθε εικονοστοιχείο που εξετάσθηκε αφού ο αλγόριθμος λειτουργεί με ένα πλήρες σύνολο των καναλιών. Η προσέγγιση αυτή καθόρισε την ακόλουθη αρίθμηση των φασματικών κατηγοριών:

'''1.''' Κίτρινο-ΥστεροΚρητιδικοί άργιλοι (φαίνονται στα κίτρινα εικονοστοιχεία)

'''2.''' Κόκκινο-ΥστεροΚρητιδικοί άργιλοι (κόκκινα εικονοστοιχεία)

'''3.''' Υπερκείμενα Νεογενή και Παλαιογενή ιζήματα (μπλε εικονοστοιχεία)

'''4.''' Τεταρτογενή στρώματα αργίλου (άσπρα εικονοστοιχεία)

'''5.''' Στεγνό κάτω μέρος μίας προσωρινής λίμνης – θάλασσας (πράσινα εικονοστοιχεία)

Όλα αυτά τα φάσματα σώθηκαν ως μία βιβλιοθήκη για τις επόμενες αναλύσεις.

Η απλή ανάλυση και η επαλήθευση από τη μελέτη πεδίου σε αυτή την εργασία δείχνει ότι είναι δυνατόν – τουλάχιστον στην περιοχή της Syrdarya του Kazakhstan – να χρησιμοποιηθούν φασματικά δεδομένα εικόνων Landsat ETM+ για να βοηθήσουν την αναζήτηση των απολιθωμάτων στο έδαφος. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, είναι καθοριστικός ο ρόλος της τηλεπισκόπησης στον εντοπισμό των απολιθωματοφόρων θέσεων τόσο για την εξοικονόμηση χρόνου και χρήματος όσο και για την δημιουργία φασματικών βιβλιοθηκών που θα εξυπηρετήσουν μελλοντικές έρευνες.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Η Εφαρμογή της Τηλεπισκόπησης στην Παλαιοντολογία: Μελέτη των Άνω Κρητιδικών Ιζημάτων στο Kazakhstan για Πιθανές Θέσεις Απολιθωμάτων

2017-02-10T12:18:39Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''Malakhov, Dmitry V., Dyke, Gareth, J., and King, Christopher, 2009. Remote Sensing Applied to Paleontology: Exploration of Upper Cretaceous Sediments in Kazakhstan for ...'

'''Malakhov, Dmitry V., Dyke, Gareth, J., and King, Christopher, 2009. Remote Sensing Applied to Paleontology: Exploration of Upper Cretaceous Sediments in Kazakhstan for Potential Fossil Sites. Palaeontologia Electronica Vol. 12, Issue 2; 3T: 10p; http://palaeo-electronica.org/2009_2/164/index.html.'''
'''Πηγή:''' http://palaeo-electronica.org/2009_2/164/index.html (8/11/2016)

Σε αυτή την εργασία περιγράφεται μία μέθοδος, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον γρήγορο εντοπισμό των δυνητικά απολιθωματοφόρων στρωμάτων που αργότερα θα διερευνηθούν από παλαιοντολόγους στο έδαφος. Η μέθοδος αυτή υλοποιήθηκε με την ανάπτυξη μίας φασματικής βιβλιοθήκης για τον χαρακτηρισμό των ιζηματογενών στρωμάτων στην περιοχή μελέτης.

Η περιοχή μελέτης για την αρχική ανάλυση είναι η εκτεταμένη περιοχής του Lower Syrdarya Uplift του νοτίου Kazakhstan, μία εκτεθειμένη περιοχή πάνω από 17.000 km2 που γίνεται ολοένα και πιο γνωστή για τη διατήρηση μίας πλούσιας πανίδας απολιθωμένων σπονδυλωτών ΥστεροΚρητιδικής ηλικίας (π.χ. Shilin and Suslov 1982, Nessov 1995, Kordikova et al. 2001, Malakhov and Dyke 2003, Dyke and Malakhov 2004, Averianov 2007). Σε διαδοχικές έρευνες πεδίου (2006, 2007) αναλύθηκαν και εφαρμόστηκαν δεδομένα Landsat ETM+ για την καθοδήγηση της έρευνας επί του εδάφους ώστε να εξοικονομηθούν χρόνος και χρήματα. Επιπλέον, πέρα από την φασματική ανάλυση, αναπτύχθηκε ένας λεπτομερής χάρτης της περιοχής με βάση την ανάλυση εικόνων Landsat.

Η εργασία επικεντρώνεται στον χαρακτηρισμό των φασματικών παραμέτρων των ήδη γνωστών απολιθωματοφόρων περιοχών που έχουν αναγνωρισθεί από προηγούμενες μελέτες πεδίου στην περιοχή Syrdarya (Dyke and Malakhov 2004). Μόλις χαρακτηρισθούν οι φασματικές παράμετροι μπορούν να εφαρμοσθούν εκ νέου σε άλλες περιοχές για να γίνει μία πρόβλεψη των τοποθεσιών των απολιθωματοφόρων περιοχών. Υπάρχει ένας αριθμός από λόγους γι’ αυτό: 1) Η μελετώμενη περιοχή είναι απομακρυσμένη (το πιο κοντινό χωριό είναι 90 km μακριά) και δεν είναι εύκολη η πρόσβαση σε αυτή και 2) προηγουμένως είχαν συλλεχθεί υπολείμματα απολιθωμάτων που βρέθηκαν σε αφθονία αλλά συγκεντρώνονται σε μικρές περιοχές διάσπαρτα σε όλη την περιοχή μελέτης (περίπου 17.000 km2). Αυτοί οι παράγοντες τονίζουν την ανάγκη για τον ακριβή προσδιορισμό των πιθανών περιοχών και όχι μία ασαφή προσπάθεια αναζήτησης (σε υψηλό κόστος). Ιδίως για περιοχές με μεγάλες εκτάσεις, η ανάπτυξη φασματικών βιβλιοθηκών ως βοήθημα για τον εντοπισμό πιθανών απολιθωματοφόρων στρωμάτων φαίνεται λογική προσέγγιση, αν και δεν είναι τόσο ακριβής όσο η ανάλυση των τοπικών περιβαλλοντικών μεταβλητών με τη χρήση GIS (Oheim 2007).

Όλες οι διαδικασίες, εκτός από τη συλλογή των βασικών χαρτών, διεξήχθησαν με το RSI ENVI 4.2. Οι ακόλουθοι χειρισμοί χρησιμοποιήθηκαν για την προ-επεξεργασία του αρχικού Landsat fileset που κατέβηκε από http://edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer/ › – 7 (συμπεριλαμβανομένων των θερμικών καναλιών 6.1 και 6.2), που αρχικά παρουσιάστηκε ξεχωριστά σε μορφή GeoTIFF σε ανάλυση 14,5 m. Η συνολική εικόνα κόπηκε για να οριοθετηθεί η περιοχή μελέτης, ενώ δοκιμάστηκαν οπτικά αρκετοί συνδυασμοί καναλιών (σύγκριση εικόνων 1, 2). Οι εικόνες που ανακτήθηκαν έχουν υποστεί ατμοσφαιρική και γεωμετρική διόρθωση.

'''Φασματική Ανάλυση'''

Χρησιμοποιήθηκε απεικόνιση ενός συνδυασμού των καναλιών 7-3-1 (R-G-B αντιστοίχως) για να καθορισθούν και να συλλεχθούν οι φασματικές υπογραφές. Αν και λήφθηκαν οι φασματικές παράμετροι και των επτά καναλιών για κάθε εικονοστοιχείο, αυτά τα τρία κανάλια επιλέχθηκαν επειδή δείχνουν τη μεγαλύτερη αντίθεση. Εφαρμόσθηκε ο αλγόριθμος μη επιβλεπόμενης ταξινόμησης ISODATA (με πέντε (5) έως τριάντα (30) κατηγορίες με πάνω από τρεις επαναλήψεις ως προϋποθέσεις) σε αυτό το ψευδέχρωμο σύνθετο (εικόνα 2). Η ανάλυση των εικόνων που προέκυψαν με τον αλγόριθμο ISODATA δείχνει ότι τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά είναι εμφανή, σε αντίθεση με τα γεωλογικά (εικόνα 3). Αυτό το πρώτο βήμα εξηγεί τη γενική φασματική ομοιογένεια στην περιοχή Syrdarya. Αυτή η εικόνα δείχνει ότι οι γνωστές τοποθεσίες ταιριάζουν σε μεικτές τάξεις (εικόνα 3) με βάση τον αλγόριθμο ISODATA.

Η προσπάθειά μας να παραχθεί μία ταξινόμηση εικόνας χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Band Ratio είχε ως αποτέλεσμα την εικόνα που φαίνεται στην εικόνα 4. Υπολογίσθηκε η αναλογία των καναλιών για τα αργιλικά ορυκτά (κόκκινο) και για τα σιδηρούχα ορυκτά (ανοιχτό πράσινο) (εικόνα 4): αυτό υποστηρίζει το επιχείρημα ότι τα απολιθώματα των σπονδυλωτών που βρέθηκαν μέχρι σήμερα σε αυτή την περιοχή έχουν μεταφερθεί επειδή τα σιδηρούχα ορυκτά συνήθως καθορίζονται από αυτό τον αλγόριθμο ως χαρακτηριστικό των περιοχών που έχουν «ταλαιπωρηθεί» (είτε από καιρικές συνθήκες είτε όχι).

Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ένα profile Ζ (φάσμα), fuction του λογισμικού RSI ENVI, για τη συλλογή φασμάτων από τις πιο ευδιάκριτες ενώσεις εικονοστοιχείων και υπολογίσθηκαν οι Φασματικές Γωνίες (Spectral Angle Mapper, RSI ENVI) στην πολυφασματική απεικόνιση Landsat (εικόνα 5). Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιήθηκε η 7-3-1 απεικόνιση για τη συλλογή φασμάτων, καταγράφηκαν οι φασματικές υπογραφές από όλα τα κανάλια για κάθε εικονοστοιχείο που εξετάσθηκε αφού ο αλγόριθμος λειτουργεί με ένα πλήρες σύνολο των καναλιών. Η προσέγγιση αυτή καθόρισε την ακόλουθη αρίθμηση των φασματικών κατηγοριών:

'''1.''' Κίτρινο-ΥστεροΚρητιδικοί άργιλοι (φαίνονται στα κίτρινα εικονοστοιχεία)

'''2.''' Κόκκινο-ΥστεροΚρητιδικοί άργιλοι (κόκκινα εικονοστοιχεία)

'''3.''' Υπερκείμενα Νεογενή και Παλαιογενή ιζήματα (μπλε εικονοστοιχεία)

'''4.''' Τεταρτογενή στρώματα αργίλου (άσπρα εικονοστοιχεία)

'''5.''' Στεγνό κάτω μέρος μίας προσωρινής λίμνης – θάλασσας (πράσινα εικονοστοιχεία)

Όλα αυτά τα φάσματα σώθηκαν ως μία βιβλιοθήκη για τις επόμενες αναλύσεις.

Η απλή ανάλυση και η επαλήθευση από τη μελέτη πεδίου σε αυτή την εργασία δείχνει ότι είναι δυνατόν – τουλάχιστον στην περιοχή της Syrdarya του Kazakhstan – να χρησιμοποιηθούν φασματικά δεδομένα εικόνων Landsat ETM+ για να βοηθήσουν την αναζήτηση των απολιθωμάτων στο έδαφος. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, είναι καθοριστικός ο ρόλος της τηλεπισκόπησης στον εντοπισμό των απολιθωματοφόρων θέσεων τόσο για την εξοικονόμηση χρόνου και χρήματος όσο και για την δημιουργία φασματικών βιβλιοθηκών που θα εξυπηρετήσουν μελλοντικές έρευνες.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Αρχείο:TJ art4 pic5.png

2017-02-10T12:13:07Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art4 pic4.png

2017-02-10T12:12:37Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art4 pic3.png

2017-02-10T12:12:14Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art4 pic2.png

2017-02-10T12:11:33Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art4 pic1.png

2017-02-10T12:10:20Z

Tsamoura Jenny:

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-10T12:09:19Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Πολυφασματική Απεικόνιση των Μεταλλευμάτων στο Οπτικό Μικροσκόπιο ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Μελέτη της Ωκεανογραφίας Μέσης Κλίμακας με Τηλεπισκόπηση και η Κατανομή του Illex argentinus στο Νότιο Ατλαντικό ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]
* [[ Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Πολυφασματική Απεικόνιση των Μεταλλευμάτων στο Οπτικό Μικροσκόπιο

2017-02-10T12:08:33Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art3_pic1.png | thumb | right |''' Εικόνα 1:''' Οπτικές κηλίδες στην επαφή μεταξύ του σιδηροπυρίτη και του σφαλερίτη (περιοχή του κύκλου σε μεγέθυνση) είναι υπεύθυνες για την εμφάνιση ζωνών εικονικού χαλκοπυρίτη (Cp) και πυρροτίτη (Po) μετά από την ταξινόμηση των εικόνων.]]

'''Pirard Ε. 2004. Multispectral imaging of ore minerals in optical microscopy. Mineralogical Magazine, April 2004, Vol. 68(2), pp. 323–333.'''
'''Πηγή:''' http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.492.6349&rep=rep1&type=pdf (27/10/2016)

Από τις πρώτες μελέτες των αδιαφανών ορυκτών χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο ανακλώμενου φωτός, οι ορυκτολόγοι προσπάθησαν να επωφεληθούν από τα φυσικά χαρακτηριστικά των ορυκτών ώστε να εξακριβωθεί η ταυτότητά τους. Οι δοκιμές της μικροσκληρότητας των εσοχών, η επιλεκτική χάραξη των ορυκτών και οι φασματομετρικές μετρήσεις είναι μεταξύ των τεχνικών που προσέλκυσαν μεγάλη προσοχή (Ramdohr, 1980). Η μικροφασματομετρία (MSP) είναι μεταξύ των πιο ευέλικτων και των πιο συχνά επαναλαμβανόμενων μεθόδων λόγω του μη καταστρεπτικού χαρακτήρα της και του καλά ιδρυμένου θεωρητικού υποβάθρου, δεδομένης της διαθεσιμότητας των ηλεκτρονικών αισθητήρων.

Μέχρι πρόσφατα οι βιντεοκάμερες δεν χρησιμοποιούνταν για επιστημονικούς σκοπούς. Ο Pirard et al. (1999) έκανε πρακτικές προτάσεις για τη βέλτιστη χρήση μίας βιντεοκάμερας τριπλού CCD στη μικροσκοπία ανακλώμενου φωτός. Δύο μεγάλες τεχνικές απαιτήσεις οδήγησαν στην ανάπτυξη των καμερών για λόγους μετάδοσης: α) η αντίληψη των χρωμάτων με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι όσο το δυνατόν πλησιέστερα στην ανθρώπινη όραση και β) η ικανότητα απεικόνισης κινούμενων αντικειμένων. Η ανθρώπινη όραση συνήθως μοντελοποιείται από την θεωρία τριπλής διέγερσης της αντίληψης χρωμάτων. Αυτός είναι ο λόγος που οι βιντεοκάμερες έχουν εξοπλισθεί με κόκκινα, πράσινα και μπλε (RGB) φίλτρα ικανά να αποδώσουν, όσο το δυνατόν καλύτερα, το χρώμα του κόσμου μας.

Κάθε μεμονωμένο κύτταρο σε ένα αισθητήρα CCD λειτουργεί ως φωτόμετρο και πρέπει να βαθμονομηθεί σωστά με βάση τις αρχές που έδωσαν οι Galopin και Henry (1972). Αυτό περιλαμβάνει τη βαθμονόμηση ενός αισθητήρα CCD σε σχέση με τα γνωστά πρότυπα ανάκλασης, καθώς και μία σειρά από διορθώσεις που μπορούν να ομαδοποιηθούν υπό τους ακόλουθους όρους: «βραχυπρόθεσμοι» και «μακροπρόθεσμοι» ηλεκτρονικοί θόρυβοι, «ρεύμα σκότους» (dark current) και «χωρική τάση» (spatial drift).

Είναι δυνατή η λήψη μίας εικόνας στην κλίμακα του γκρι που να έχει βαθμονομηθεί σωστά κάτω από αυστηρά ελεγχόμενες οπτικές συνθήκες. Η διαδικασία μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:
* Επιλογή των οπτικών και των φίλτρων που θα χρησιμοποιηθούν διάρκεια της μελέτης.
* Στερέωση της επιθυμητής τάσης φωτισμού. Κανένα από τα ορυκτά δεν πρέπει να προκαλέσει κορεσμό στον αισθητήρα σε οποιαδήποτε μήκος κύματος και η μονάδα ισχύος πρέπει να έχει σταθεροποιηθεί σωστά.
* Θέρμανση και σταθεροποίηση του αισθητήρα CCD (έως 90 λεπτά).
* Λήψη όλων των εικόνων με τον ίδιο τρόπο και με τα ίδια πρωτόκολλα ψηφιοποίησης.
* Αποθήκευση μιας μαύρης εικόνας αναφοράς (ΒΙ) ώστε το φως να μην χτυπήσει τον αισθητήρα.
* Επιλογή μίας σταθερής επιφάνεια ανάκλασης όπως εκείνη που θα εκτεθεί η CCD κάτω από καθορισμένες συνθήκες φωταγώγησης. Αποθήκευση μίας λευκής εικόνας ανάκλασης (Wh).
* Έναρξη διαδικασίας απόκτησης της σειράς των εικόνων χωρίς να τροποποιηθούν οι συνθήκες λειτουργίας και τη συστηματική εφαρμογή της ακόλουθης διόρθωσης:Ox,y=((Ix,y-Blx,y))/((Whx,y-Blx,y)) ,''όπου Ιx,y ορίζει το εικονοστοιχείο στις συντεταγμένες (x, y) της εικόνας εισόδου, Blx,y είναι η ένταση του ρεύματος σκότους στις ίδιες συντεταγμένες (x, y), Whx,y είναι η ένταση της σταθερής ανακλαστικής επιφάνειας στις ίδιες συντεταγμένες και Ox,y ορίζει το διορθωμένο εικονοστοιχείο εξόδου στις συντεταγμένες (x, y).''

Ο κύριος στόχος της πολυφασματικής απεικόνισης είναι να επωφελείται από τη μικροφασματοφωτομετρική πληροφορία για να κινηθεί προς την αυτόματη αναγνώριση των μεταλλικών ορυκτών κάτω από το οπτικό μικροσκόπιο. Αυτό περιλαμβάνει την χρήση πολυμεταβλητών ταξινόμησης εικόνων ή τεχνικές διαχωρισμού παρόμοιες με εκείνες που χρησιμοποιούνται στην τηλεπισκόπηση (Van der Meer, 2002). Μία σημαντική διαφορά που πρέπει να ληφθεί υπόψην είναι μεταξύ των επιβλεπόμενων και των μη επιβλεπόμενων εργαλείων ταξινόμησης.

Τελευταία γίνεται η υπόθεση ότι δεν είναι διαθέσιμη μία εκ των προτέρων γνώση πριν από την έναρξη της διαδικασίας ανάλυσης εικόνας, η οποία είναι σχεδόν η περίπτωση μεταλλικών ορυκτών όπου γενετικές εκτιμήσεις περιορίζουν τις ενώσεις ορυκτών μέσα σε ένα δοσμένο κοίτασμα σε έναν κατάλογο με δέκα (10) έως είκοσι (20) ορυκτά. Ως εκ τούτου, κρίνεται σκόπιμο να εξετασθούν τα εργαλεία ταξινόμησης που βασίζονται σε μία φάση εκπαίδευσης όπου ο χρήστης ο ίδιος μπορεί να επισημάνει περί των αντιπροσωπευτικών περιοχών των ορυκτών που πρόκειται να προσδιορισθούν στις εικόνες που θα μελετηθούν. Εικονοστοιχεία από αυτές τις περιοχές αναλύθηκαν στατιστικά και αποτελούν τη βάση της διακριτικής ανάλυσης.

Στην πράξη, η χρήση της απλής γραμμικής πιθανότητας Fisher της διακριτικής ανάλυσης έχει αποδειχθεί ότι είναι πολύ αποδοτική (Rirard and Bertholet, 2000). Το αποτέλεσμα είναι μία χαρτογράφηση όπου κάθε εικονοστοιχείο έχει αποδοθεί στην πιο πιθανή τάξη ορυκτών. Αφήνεται στον χρήστη να αποφασίσει αν τα εικονοστοιχεία που φαίνονται να είναι πολύ μακριά από ένα δεδομένο είδος ορυκτών πρέπει να ταξινομηθούν ή όχι. Οι αταξινόμητες περιοχές συχνά ενδείκνυνται για ανίχνευση των απροσδόκητων ειδών ορυκτών ή για σωστή τοποθέτηση των πόρων και των ρωγμών.
Όσον αφορά τη μικροφασματοφωτομετρία, η πολυφασματική απεικόνιση δίνει καλύτερα αποτελέσματα με τα ορυκτά που έχουν μέσο όρο ανακλαστικότητας πάνω από 5%. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα εάν πρόκειται να απεικονισθούν μαζί με ορυκτά με έντονη ανάκλαση, όπως τα σουλφίδια.

Η ακατέργαστη ταξινόμηση, ακόμα και σε ιδανικές συνθήκες, πάντα θα παρουσιάζει λάθη ανάθεσης λόγω της στίλβωσης αντικειμένων ή σε οπτική παρέκκλιση. Στην επαφή μεταξύ ενός ορυκτού με έντονη ανάκλαση και ενός ορυκτού με πιο ασθενή ανάκλαση, εικονοστοιχεία ενδιάμεσης φωτεινότητας θα εμφανισθούν να ανήκουν σε ένα ορυκτό της ενδιάμεσης ανακλαστικότητας, γεγονός που είναι λάθος. Η εικόνα 1 δείχνει καθαρά ότι τα εικονοστοιχεία στην επαφή μεταξύ του πυρίτη και του σφαλερίτη μπορούν να φαίνονται σαν εικονικός χαλκοπυρίτης.

Η πολυφασματική απεικόνιση πρέπει να θεωρηθεί ως η λογική επέκταση όλων των προηγούμενων προσπαθειών που καταβάλλονται για την ποσοτικοποίηση των δεδομένων ανακλαστικότητας και την κατανόηση της σχέσης μεταξύ των οπτικών ιδιοτήτων και των ορυκτολογικών συνθέσεων. Είναι απαραίτητη η περαιτέρω πειραματική έρευνα προκειμένου να γίνει «ρουτίνα» η χρήση του αρχείου ποσοτικών δεδομένων (Quantitative Data File) (Criddle and Stanley, 1993) ως βάση για την αυτόματη αναγνώριση των ειδών των ορυκτών σε ανακλώμενο φως.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Πολυφασματική Απεικόνιση των Μεταλλευμάτων στο Οπτικό Μικροσκόπιο

2017-02-10T12:07:14Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''Pirard Ε. 2004. Multispectral imaging of ore minerals in optical microscopy. Mineralogical Magazine, April 2004, Vol. 68(2), pp. 323–333.''' '''Πηγή:''' http://...'

'''Pirard Ε. 2004. Multispectral imaging of ore minerals in optical microscopy. Mineralogical Magazine, April 2004, Vol. 68(2), pp. 323–333.'''
'''Πηγή:''' http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.492.6349&rep=rep1&type=pdf (27/10/2016)

Από τις πρώτες μελέτες των αδιαφανών ορυκτών χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο ανακλώμενου φωτός, οι ορυκτολόγοι προσπάθησαν να επωφεληθούν από τα φυσικά χαρακτηριστικά των ορυκτών ώστε να εξακριβωθεί η ταυτότητά τους. Οι δοκιμές της μικροσκληρότητας των εσοχών, η επιλεκτική χάραξη των ορυκτών και οι φασματομετρικές μετρήσεις είναι μεταξύ των τεχνικών που προσέλκυσαν μεγάλη προσοχή (Ramdohr, 1980). Η μικροφασματομετρία (MSP) είναι μεταξύ των πιο ευέλικτων και των πιο συχνά επαναλαμβανόμενων μεθόδων λόγω του μη καταστρεπτικού χαρακτήρα της και του καλά ιδρυμένου θεωρητικού υποβάθρου, δεδομένης της διαθεσιμότητας των ηλεκτρονικών αισθητήρων.

Μέχρι πρόσφατα οι βιντεοκάμερες δεν χρησιμοποιούνταν για επιστημονικούς σκοπούς. Ο Pirard et al. (1999) έκανε πρακτικές προτάσεις για τη βέλτιστη χρήση μίας βιντεοκάμερας τριπλού CCD στη μικροσκοπία ανακλώμενου φωτός. Δύο μεγάλες τεχνικές απαιτήσεις οδήγησαν στην ανάπτυξη των καμερών για λόγους μετάδοσης: α) η αντίληψη των χρωμάτων με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι όσο το δυνατόν πλησιέστερα στην ανθρώπινη όραση και β) η ικανότητα απεικόνισης κινούμενων αντικειμένων. Η ανθρώπινη όραση συνήθως μοντελοποιείται από την θεωρία τριπλής διέγερσης της αντίληψης χρωμάτων. Αυτός είναι ο λόγος που οι βιντεοκάμερες έχουν εξοπλισθεί με κόκκινα, πράσινα και μπλε (RGB) φίλτρα ικανά να αποδώσουν, όσο το δυνατόν καλύτερα, το χρώμα του κόσμου μας.

Κάθε μεμονωμένο κύτταρο σε ένα αισθητήρα CCD λειτουργεί ως φωτόμετρο και πρέπει να βαθμονομηθεί σωστά με βάση τις αρχές που έδωσαν οι Galopin και Henry (1972). Αυτό περιλαμβάνει τη βαθμονόμηση ενός αισθητήρα CCD σε σχέση με τα γνωστά πρότυπα ανάκλασης, καθώς και μία σειρά από διορθώσεις που μπορούν να ομαδοποιηθούν υπό τους ακόλουθους όρους: «βραχυπρόθεσμοι» και «μακροπρόθεσμοι» ηλεκτρονικοί θόρυβοι, «ρεύμα σκότους» (dark current) και «χωρική τάση» (spatial drift).

Είναι δυνατή η λήψη μίας εικόνας στην κλίμακα του γκρι που να έχει βαθμονομηθεί σωστά κάτω από αυστηρά ελεγχόμενες οπτικές συνθήκες. Η διαδικασία μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:
* Επιλογή των οπτικών και των φίλτρων που θα χρησιμοποιηθούν διάρκεια της μελέτης.
* Στερέωση της επιθυμητής τάσης φωτισμού. Κανένα από τα ορυκτά δεν πρέπει να προκαλέσει κορεσμό στον αισθητήρα σε οποιαδήποτε μήκος κύματος και η μονάδα ισχύος πρέπει να έχει σταθεροποιηθεί σωστά.
* Θέρμανση και σταθεροποίηση του αισθητήρα CCD (έως 90 λεπτά).
* Λήψη όλων των εικόνων με τον ίδιο τρόπο και με τα ίδια πρωτόκολλα ψηφιοποίησης.
* Αποθήκευση μιας μαύρης εικόνας αναφοράς (ΒΙ) ώστε το φως να μην χτυπήσει τον αισθητήρα.
* Επιλογή μίας σταθερής επιφάνεια ανάκλασης όπως εκείνη που θα εκτεθεί η CCD κάτω από καθορισμένες συνθήκες φωταγώγησης. Αποθήκευση μίας λευκής εικόνας ανάκλασης (Wh).
* Έναρξη διαδικασίας απόκτησης της σειράς των εικόνων χωρίς να τροποποιηθούν οι συνθήκες λειτουργίας και τη συστηματική εφαρμογή της ακόλουθης διόρθωσης:Ox,y=((Ix,y-Blx,y))/((Whx,y-Blx,y)) ,''όπου Ιx,y ορίζει το εικονοστοιχείο στις συντεταγμένες (x, y) της εικόνας εισόδου, Blx,y είναι η ένταση του ρεύματος σκότους στις ίδιες συντεταγμένες (x, y), Whx,y είναι η ένταση της σταθερής ανακλαστικής επιφάνειας στις ίδιες συντεταγμένες και Ox,y ορίζει το διορθωμένο εικονοστοιχείο εξόδου στις συντεταγμένες (x, y).''

Ο κύριος στόχος της πολυφασματικής απεικόνισης είναι να επωφελείται από τη μικροφασματοφωτομετρική πληροφορία για να κινηθεί προς την αυτόματη αναγνώριση των μεταλλικών ορυκτών κάτω από το οπτικό μικροσκόπιο. Αυτό περιλαμβάνει την χρήση πολυμεταβλητών ταξινόμησης εικόνων ή τεχνικές διαχωρισμού παρόμοιες με εκείνες που χρησιμοποιούνται στην τηλεπισκόπηση (Van der Meer, 2002). Μία σημαντική διαφορά που πρέπει να ληφθεί υπόψην είναι μεταξύ των επιβλεπόμενων και των μη επιβλεπόμενων εργαλείων ταξινόμησης.

Τελευταία γίνεται η υπόθεση ότι δεν είναι διαθέσιμη μία εκ των προτέρων γνώση πριν από την έναρξη της διαδικασίας ανάλυσης εικόνας, η οποία είναι σχεδόν η περίπτωση μεταλλικών ορυκτών όπου γενετικές εκτιμήσεις περιορίζουν τις ενώσεις ορυκτών μέσα σε ένα δοσμένο κοίτασμα σε έναν κατάλογο με δέκα (10) έως είκοσι (20) ορυκτά. Ως εκ τούτου, κρίνεται σκόπιμο να εξετασθούν τα εργαλεία ταξινόμησης που βασίζονται σε μία φάση εκπαίδευσης όπου ο χρήστης ο ίδιος μπορεί να επισημάνει περί των αντιπροσωπευτικών περιοχών των ορυκτών που πρόκειται να προσδιορισθούν στις εικόνες που θα μελετηθούν. Εικονοστοιχεία από αυτές τις περιοχές αναλύθηκαν στατιστικά και αποτελούν τη βάση της διακριτικής ανάλυσης.

Στην πράξη, η χρήση της απλής γραμμικής πιθανότητας Fisher της διακριτικής ανάλυσης έχει αποδειχθεί ότι είναι πολύ αποδοτική (Rirard and Bertholet, 2000). Το αποτέλεσμα είναι μία χαρτογράφηση όπου κάθε εικονοστοιχείο έχει αποδοθεί στην πιο πιθανή τάξη ορυκτών. Αφήνεται στον χρήστη να αποφασίσει αν τα εικονοστοιχεία που φαίνονται να είναι πολύ μακριά από ένα δεδομένο είδος ορυκτών πρέπει να ταξινομηθούν ή όχι. Οι αταξινόμητες περιοχές συχνά ενδείκνυνται για ανίχνευση των απροσδόκητων ειδών ορυκτών ή για σωστή τοποθέτηση των πόρων και των ρωγμών.
Όσον αφορά τη μικροφασματοφωτομετρία, η πολυφασματική απεικόνιση δίνει καλύτερα αποτελέσματα με τα ορυκτά που έχουν μέσο όρο ανακλαστικότητας πάνω από 5%. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα εάν πρόκειται να απεικονισθούν μαζί με ορυκτά με έντονη ανάκλαση, όπως τα σουλφίδια.

Η ακατέργαστη ταξινόμηση, ακόμα και σε ιδανικές συνθήκες, πάντα θα παρουσιάζει λάθη ανάθεσης λόγω της στίλβωσης αντικειμένων ή σε οπτική παρέκκλιση. Στην επαφή μεταξύ ενός ορυκτού με έντονη ανάκλαση και ενός ορυκτού με πιο ασθενή ανάκλαση, εικονοστοιχεία ενδιάμεσης φωτεινότητας θα εμφανισθούν να ανήκουν σε ένα ορυκτό της ενδιάμεσης ανακλαστικότητας, γεγονός που είναι λάθος. Η εικόνα 1 δείχνει καθαρά ότι τα εικονοστοιχεία στην επαφή μεταξύ του πυρίτη και του σφαλερίτη μπορούν να φαίνονται σαν εικονικός χαλκοπυρίτης.

Η πολυφασματική απεικόνιση πρέπει να θεωρηθεί ως η λογική επέκταση όλων των προηγούμενων προσπαθειών που καταβάλλονται για την ποσοτικοποίηση των δεδομένων ανακλαστικότητας και την κατανόηση της σχέσης μεταξύ των οπτικών ιδιοτήτων και των ορυκτολογικών συνθέσεων. Είναι απαραίτητη η περαιτέρω πειραματική έρευνα προκειμένου να γίνει «ρουτίνα» η χρήση του αρχείου ποσοτικών δεδομένων (Quantitative Data File) (Criddle and Stanley, 1993) ως βάση για την αυτόματη αναγνώριση των ειδών των ορυκτών σε ανακλώμενο φως.

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Αρχείο:TJ art3 pic1.png

2017-02-10T12:01:54Z

Tsamoura Jenny:

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T16:04:22Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Μελέτη της Ωκεανογραφίας Μέσης Κλίμακας με Τηλεπισκόπηση και η Κατανομή του Illex argentinus στο Νότιο Ατλαντικό ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]
* [[ Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T16:03:07Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Μελέτη της Ωκεανογραφίας Μέσης Κλίμακας με Τηλεπισκόπηση και η Κατανομή του Illex argentinus στο Νότιο Ατλαντικό ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]
* [[ Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Μελέτη της Ωκεανογραφίας Μέσης Κλίμακας με Τηλεπισκόπηση και η Κατανομή του Illex argentinus στο Νότιο Ατλαντικό

2017-02-09T16:02:16Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art6_pic1.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' Δορυφορική εικόνα της 1ης Μαρτίου 1995 που δείχνει τη θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας στην περιοχή των νησιών Falkland. Οι περιοχές με λευκό χρώμα αντιπροσωπεύουν θερμικές βαθμίδες. (Κλίμακα: 200m και 1000m οι ισοϋψείς)]]
[[Εικόνα: TJ_art6_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Θέση της αλιευτικής προσπάθειας για τη δορυφορική εικόνα της 1ης Μαρτίου 1995. Τα κελιά αντιπροσωπεύουν περιοχές με έντονη αλιευτική δραστηριότητα κατά την εβδομάδα που λήφθηκε η εικόνα. Τα κελιά με γκρι χρώμα εμπίπτουν σε περιοχές με κλίση, ενώ τα ριγέ κελιά δεν εμπίπτουν σε περιοχές με κλίση. (Κλίμακα: 200m και 1000m οι ισοϋψείς).]]

'''WALUDA C. M., RODHOUSE P. G., TRATHAN P. N., PIERCE G. J. 2001. Remotely sensed mesoscale oceanography and the distribution of Illex argentines in the South Atlantic. FISHERIES OCEANOGRAPHY 10:2, 207 - 216, 2001.'''
'''Πηγή:''' http://www.abdn.ac.uk/marfish/pdfs/Waluda2001b.pdf (22/11/20016)

Η κατανόηση της επίδρασης των ωκεανογραφικών διεργασιών σχετικά με την κατανομή των ειδών είναι απαραίτητη για την περαιτέρω κατανόηση και την πιθανή πρόβλεψη πολλών πελαγικών αλιευμάτων. Η αξιοποίηση των μεθόδων της τηλεπισκόπησης για τη μελέτη της φυσικής ωκεανογραφίας γίνεται ολοένα και πιο σημαντική για την θαλάσσια αλιεία. Μία σειρά από μελέτες εξέτασαν τη συμβολή των δορυφορικών δεδομένων στον εντοπισμό παραγωγικών περιοχών αλιείας (Laurs et al., 1984; Saitoh et al., 1986; Fielder and Bernard, 1987; Sugimoto and Tameishi, 1992; Kumari et al., 1993; PodestaÂ et al., 1993; Reddy et al., 1995). Πελαγικά/ ωκεάνια είδη, όπως ο τόνος και ο ξιφίας, μπορεί να αποτελέσουν τη βάση για τη μελέτη, λόγω της σύνδεσής τους με ύδατα συγκεκριμένης θερμοκρασίας ή και χρώματος (π.χ. Laurs et al., 1984). Για παράδειγμα, σε ορισμένες περιοχές, όπως τα ύδατα της Νέας Ζηλανδίας, οι δορυφορικές εικόνες είναι εμπορικά διαθέσιμες στους αλιείς για τον εντοπισμό των ειδών.

Στην εργασία αυτή μελετάται η επίδραση των ωκεανογραφικών διεργασιών μέσης κλίμακας γύρω από τα νησιά Falkland (Islas Malvinas) στο ΝΔ Ατλαντικό κατά τη διάρκεια της περιόδου κατά την οποία λαμβάνει χώρα η εμπορική αλιεία των καλαμαριών για το Illex argentinus. Εξετάσθηκαν χωρικά δεδομένα αλιείας και της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας, τα οποία προήλθαν από το ραδιόμετρο πολύ υψηλής ανάλυσης AVHRR, με τη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS). Η κατανομή και η σχετική αφθονία του I. argentines στην αλιεία των Falkland εξετάσθηκε για την περίοδο 1989-98. Τρεις «σταθερές» περιοχές υψηλής αφθονίας παρατηρήθηκαν στο ΒΑ τμήμα (περιοχή shelf-break) και στο ΒΔ τμήμα (περιοχή shelf) των νησιών, καθώς και κοντά στην βόρεια ακτή του Ανατολικού Falkland.

Περιοχές με μεγάλες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία των επιφανειακών νερών της θάλασσας (θερμικές βαθμίδες) που εξήχθησαν από δορυφορικές εικόνες, χρησιμοποιήθηκαν ως δείκτης της ωκεανογραφικής δραστηριότητας μέσης κλίμακας και συγκρίθηκαν με τη θέση της αλιείας. Τα I. argentines βρέθηκαν να σχετίζονται με περιοχές με θερμικές βαθμίδες, δηλαδή στην επαφή των ρευμάτων του Falkland και των νερών της υφαλοκρηπίδας της Παταγονίας.
Οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την ανάλυση επιτρέπουν την επικάλυψη και την ανάλυση των φυσικών ωκεανογραφικών δεδομένων και των δεδομένων αλιείας, με πιθανές εφαρμογές στη διαχείριση της αλιείας και στην επιχειρησιακή αλιευτική ωκεανογραφία.

'''Μεθοδολογία'''

Υπέρυθρες εικόνες SST τηλεπισκόπησης λήφθηκαν από τη Βρετανική Ερευνητική Υπηρεσία στην Ανταρκτική (British Antarctic Survey, BAS) από τη βάση δεδομένων ARIES (Antarctic Reception of Imagery for Environmental Studies). Τα δεδομένα αυτά αποτελούνται από εικόνες μονής διέλευσης AVHRR που συλλέχθηκαν από ένα σταθμό λήψης στη βάση Rothera στην Ανταρκτική Χερσόνησο (BAS) με τη χρήση ενός δέκτη μετάδοσης εικόνας υψηλής ανάλυσης (HRPT). Οι εικόνες ήταν σε μέγιστη ανάλυση στα 1,1 km ανά pixel, αλλά αυτό μεταβαλλόταν με τη θέση από το κέντρο του δορυφόρου που παρατηρούταν στη λωρίδα. Οι εικόνες που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη λήφθηκαν από μία βάση δεδομένων επεξεργασμένων εικόνων που καλύπτουν την περίοδο από τον Φεβρουάριο του 1993 έως το Δεκέμβριο του 1996.

Τα αλιευτικά και ωκεανογραφικά δεδομένα εισήχθηκαν σε ένα GIS (Arc/Info version 7.2.1 Environmental Systems Research Institute Inc.; ESRI) που επιτρέπει την επικάλυψη και την ανάλυση βιολογικών και ωκεανογραφικών χωρικών δεδομένων. Τα δεδομένα εξήχθησαν από τη βάση δεδομένων με τη χρήση μία σύνδεσης αναφοράς στο Arc/Info και υποβλήθηκαν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας μακροεντολές γραμμένες σε γλώσσα AML (arc macro language).

Οι τιμές των pixel βαθμονομήθηκαν σε τιμές θερμοκρασίας με διαστήματα του 0,1ºC. Περιοχές με βαθμίδες υψηλής θερμοκρασίας ταυτοποιήθηκαν με τον υπολογισμό του εύρους των τιμών εντός μίας σειράς πινάκων pixel 3X3. Το κεντρικό pixel κάθε πίνακα επέστρεψε δεδομένα σχετικά με το εύρος των τιμών της θερμοκρασίας σε όλο τον πίνακα (τιμές βαθμίδας). Τα pixel μέσα στους πίνακες που επεξεργάσθηκαν με τιμές βαθμίδων στην περιοχή των 0,4 ±1 ºC ταυτοποιήθηκαν και ταξινομήθηκαν ως «θερμικές βαθμίδες». Αυτό το κατώτατο όριο επιλέχθηκε για να αποκλεισθούν τόσο οι χαμηλές όσο και οι υψηλές τιμές λόγω του θορύβου και των αλληλεπιδράσεων της γης και της θάλασσας αντίστοιχα.

Ένα σύνολο από ογδόντα επτά (87) δορυφορικές εικόνες που είχαν υποστεί επεξεργασία ήταν διαθέσιμο από τη βάση δεδομένων ARIES για την αλιευτική περίοδο (Φεβρουάριος ± Ιούνιος) κατά τα έτη 1993 ± 96. Από αυτό το αρχικό δείγμα, κάποιες εικόνες απορρίφθηκαν καθώς σε ορισμένες τα νησιά Falkland και τα ύδατα που τα περιβάλλουν καλύπτονταν από σύννεφα και κάποιες δεν μπορούσαν να γεωαναφερθούν με επιτυχία στην ακτογραμμή. Επιπλέον, σε μερικές εικόνες η πλειοψηφία των αλιευτικών κελιών επηρεαζόταν από θόρυβο λόγω του λεπτού νέφους.

Οι ωκεανογραφικές συνθήκες έδειξαν ένα σταθερό χωρικό μοτίβο με σαφή διάκριση μεταξύ των ζεστών παράκτιων (σκούρο γκρι) και των ψυχρότερων ρευμάτων του Falkland (ανοιχτό γκρι) του νερού που μελετήθηκε στην πλειοψηφία των εικόνων (Εικόνα 1). Οι θερμικές βαθμίδες ήταν πιο συχνές στη επαφή μεταξύ των παράκτιων και των ρεόντων υδάτων του Falkland με περισσότερη συνέπεια στη ΒΑ και τη ΒΔ περιοχή (Εικόνα 2). Περιοχές θερμικών βαθμίδων εντοπίσθηκαν επίσης γύρω από τα νησιά.
Επιπλέον, οι θερμικές βαθμίδες ήταν πιο διακριτές στο πρώτο μέρος της σεζόν, ιδιαίτερα στις αρχές Μαρτίου, και λιγότερο διακριτές στο τέλος της εποχής κατά τη διάρκεια του Μαΐου.

Οι μέθοδοι της τηλεπισκόπησης έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για τον εντοπισμό των πιθανών περιοχών υψηλού δυναμικού αλιευμάτων με στόχο τα πελαγικά είδη (see Simpson, 1994; Kirby, in press) και η δορυφορική ωκεανογραφία χρησιμοποιείται για να εντοπίσει ωκεάνια ψάρια τα οποία συχνά συνδέονται με ορισμένα καθεστώτα θερμοκρασίας (LAurs et al., 1984; Kumari et al., 1993). Οι σχέσεις που παρατηρήθηκαν εδώ και οι καλά τεκμηριωμένοι δεσμοί μεταξύ των καλαμαριών, της φυσικής ωκεανογραφίας και των υφιστάμενων συστημάτων (e.g. Coelho, 1985; Hatanaka et al., 1985; Bakun and Csirke, 1998; Anderson and Rodhouse, in press) δείχνουν ότι η χρήση τηλεπισκοπικών δεδομένων και η τεχνολογία των GIS έχει πιθανές εφαρμογές στην επιχειρησιακή αλιευτική ωκεανογραφία και στη διαχείριση των εμπορικά σημαντικών καλαμαριών της οικογένειας ommastrephid.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

Μελέτη της Ωκεανογραφίας Μέσης Κλίμακας με Τηλεπισκόπηση και η Κατανομή του Illex argentinus στο Νότιο Ατλαντικό

2017-02-09T16:00:47Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''WALUDA C. M., RODHOUSE P. G., TRATHAN P. N., PIERCE G. J. 2001. Remotely sensed mesoscale oceanography and the distribution of Illex argentines in the South Atlantic. ...'

'''WALUDA C. M., RODHOUSE P. G., TRATHAN P. N., PIERCE G. J. 2001. Remotely sensed mesoscale oceanography and the distribution of Illex argentines in the South Atlantic. FISHERIES OCEANOGRAPHY 10:2, 207 - 216, 2001.'''
'''Πηγή:''' http://www.abdn.ac.uk/marfish/pdfs/Waluda2001b.pdf (22/11/20016)

Η κατανόηση της επίδρασης των ωκεανογραφικών διεργασιών σχετικά με την κατανομή των ειδών είναι απαραίτητη για την περαιτέρω κατανόηση και την πιθανή πρόβλεψη πολλών πελαγικών αλιευμάτων. Η αξιοποίηση των μεθόδων της τηλεπισκόπησης για τη μελέτη της φυσικής ωκεανογραφίας γίνεται ολοένα και πιο σημαντική για την θαλάσσια αλιεία. Μία σειρά από μελέτες εξέτασαν τη συμβολή των δορυφορικών δεδομένων στον εντοπισμό παραγωγικών περιοχών αλιείας (Laurs et al., 1984; Saitoh et al., 1986; Fielder and Bernard, 1987; Sugimoto and Tameishi, 1992; Kumari et al., 1993; PodestaÂ et al., 1993; Reddy et al., 1995). Πελαγικά/ ωκεάνια είδη, όπως ο τόνος και ο ξιφίας, μπορεί να αποτελέσουν τη βάση για τη μελέτη, λόγω της σύνδεσής τους με ύδατα συγκεκριμένης θερμοκρασίας ή και χρώματος (π.χ. Laurs et al., 1984). Για παράδειγμα, σε ορισμένες περιοχές, όπως τα ύδατα της Νέας Ζηλανδίας, οι δορυφορικές εικόνες είναι εμπορικά διαθέσιμες στους αλιείς για τον εντοπισμό των ειδών.

Στην εργασία αυτή μελετάται η επίδραση των ωκεανογραφικών διεργασιών μέσης κλίμακας γύρω από τα νησιά Falkland (Islas Malvinas) στο ΝΔ Ατλαντικό κατά τη διάρκεια της περιόδου κατά την οποία λαμβάνει χώρα η εμπορική αλιεία των καλαμαριών για το Illex argentinus. Εξετάσθηκαν χωρικά δεδομένα αλιείας και της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας, τα οποία προήλθαν από το ραδιόμετρο πολύ υψηλής ανάλυσης AVHRR, με τη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS). Η κατανομή και η σχετική αφθονία του I. argentines στην αλιεία των Falkland εξετάσθηκε για την περίοδο 1989-98. Τρεις «σταθερές» περιοχές υψηλής αφθονίας παρατηρήθηκαν στο ΒΑ τμήμα (περιοχή shelf-break) και στο ΒΔ τμήμα (περιοχή shelf) των νησιών, καθώς και κοντά στην βόρεια ακτή του Ανατολικού Falkland.

Περιοχές με μεγάλες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία των επιφανειακών νερών της θάλασσας (θερμικές βαθμίδες) που εξήχθησαν από δορυφορικές εικόνες, χρησιμοποιήθηκαν ως δείκτης της ωκεανογραφικής δραστηριότητας μέσης κλίμακας και συγκρίθηκαν με τη θέση της αλιείας. Τα I. argentines βρέθηκαν να σχετίζονται με περιοχές με θερμικές βαθμίδες, δηλαδή στην επαφή των ρευμάτων του Falkland και των νερών της υφαλοκρηπίδας της Παταγονίας.
Οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή την ανάλυση επιτρέπουν την επικάλυψη και την ανάλυση των φυσικών ωκεανογραφικών δεδομένων και των δεδομένων αλιείας, με πιθανές εφαρμογές στη διαχείριση της αλιείας και στην επιχειρησιακή αλιευτική ωκεανογραφία.

'''Μεθοδολογία'''

Υπέρυθρες εικόνες SST τηλεπισκόπησης λήφθηκαν από τη Βρετανική Ερευνητική Υπηρεσία στην Ανταρκτική (British Antarctic Survey, BAS) από τη βάση δεδομένων ARIES (Antarctic Reception of Imagery for Environmental Studies). Τα δεδομένα αυτά αποτελούνται από εικόνες μονής διέλευσης AVHRR που συλλέχθηκαν από ένα σταθμό λήψης στη βάση Rothera στην Ανταρκτική Χερσόνησο (BAS) με τη χρήση ενός δέκτη μετάδοσης εικόνας υψηλής ανάλυσης (HRPT). Οι εικόνες ήταν σε μέγιστη ανάλυση στα 1,1 km ανά pixel, αλλά αυτό μεταβαλλόταν με τη θέση από το κέντρο του δορυφόρου που παρατηρούταν στη λωρίδα. Οι εικόνες που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη λήφθηκαν από μία βάση δεδομένων επεξεργασμένων εικόνων που καλύπτουν την περίοδο από τον Φεβρουάριο του 1993 έως το Δεκέμβριο του 1996.

Τα αλιευτικά και ωκεανογραφικά δεδομένα εισήχθηκαν σε ένα GIS (Arc/Info version 7.2.1 Environmental Systems Research Institute Inc.; ESRI) που επιτρέπει την επικάλυψη και την ανάλυση βιολογικών και ωκεανογραφικών χωρικών δεδομένων. Τα δεδομένα εξήχθησαν από τη βάση δεδομένων με τη χρήση μία σύνδεσης αναφοράς στο Arc/Info και υποβλήθηκαν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας μακροεντολές γραμμένες σε γλώσσα AML (arc macro language).

Οι τιμές των pixel βαθμονομήθηκαν σε τιμές θερμοκρασίας με διαστήματα του 0,1ºC. Περιοχές με βαθμίδες υψηλής θερμοκρασίας ταυτοποιήθηκαν με τον υπολογισμό του εύρους των τιμών εντός μίας σειράς πινάκων pixel 3X3. Το κεντρικό pixel κάθε πίνακα επέστρεψε δεδομένα σχετικά με το εύρος των τιμών της θερμοκρασίας σε όλο τον πίνακα (τιμές βαθμίδας). Τα pixel μέσα στους πίνακες που επεξεργάσθηκαν με τιμές βαθμίδων στην περιοχή των 0,4 ±1 ºC ταυτοποιήθηκαν και ταξινομήθηκαν ως «θερμικές βαθμίδες». Αυτό το κατώτατο όριο επιλέχθηκε για να αποκλεισθούν τόσο οι χαμηλές όσο και οι υψηλές τιμές λόγω του θορύβου και των αλληλεπιδράσεων της γης και της θάλασσας αντίστοιχα.

Ένα σύνολο από ογδόντα επτά (87) δορυφορικές εικόνες που είχαν υποστεί επεξεργασία ήταν διαθέσιμο από τη βάση δεδομένων ARIES για την αλιευτική περίοδο (Φεβρουάριος ± Ιούνιος) κατά τα έτη 1993 ± 96. Από αυτό το αρχικό δείγμα, κάποιες εικόνες απορρίφθηκαν καθώς σε ορισμένες τα νησιά Falkland και τα ύδατα που τα περιβάλλουν καλύπτονταν από σύννεφα και κάποιες δεν μπορούσαν να γεωαναφερθούν με επιτυχία στην ακτογραμμή. Επιπλέον, σε μερικές εικόνες η πλειοψηφία των αλιευτικών κελιών επηρεαζόταν από θόρυβο λόγω του λεπτού νέφους.

Οι ωκεανογραφικές συνθήκες έδειξαν ένα σταθερό χωρικό μοτίβο με σαφή διάκριση μεταξύ των ζεστών παράκτιων (σκούρο γκρι) και των ψυχρότερων ρευμάτων του Falkland (ανοιχτό γκρι) του νερού που μελετήθηκε στην πλειοψηφία των εικόνων (Εικόνα 1). Οι θερμικές βαθμίδες ήταν πιο συχνές στη επαφή μεταξύ των παράκτιων και των ρεόντων υδάτων του Falkland με περισσότερη συνέπεια στη ΒΑ και τη ΒΔ περιοχή (Εικόνα 2). Περιοχές θερμικών βαθμίδων εντοπίσθηκαν επίσης γύρω από τα νησιά.
Επιπλέον, οι θερμικές βαθμίδες ήταν πιο διακριτές στο πρώτο μέρος της σεζόν, ιδιαίτερα στις αρχές Μαρτίου, και λιγότερο διακριτές στο τέλος της εποχής κατά τη διάρκεια του Μαΐου.

Οι μέθοδοι της τηλεπισκόπησης έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για τον εντοπισμό των πιθανών περιοχών υψηλού δυναμικού αλιευμάτων με στόχο τα πελαγικά είδη (see Simpson, 1994; Kirby, in press) και η δορυφορική ωκεανογραφία χρησιμοποιείται για να εντοπίσει ωκεάνια ψάρια τα οποία συχνά συνδέονται με ορισμένα καθεστώτα θερμοκρασίας (LAurs et al., 1984; Kumari et al., 1993). Οι σχέσεις που παρατηρήθηκαν εδώ και οι καλά τεκμηριωμένοι δεσμοί μεταξύ των καλαμαριών, της φυσικής ωκεανογραφίας και των υφιστάμενων συστημάτων (e.g. Coelho, 1985; Hatanaka et al., 1985; Bakun and Csirke, 1998; Anderson and Rodhouse, in press) δείχνουν ότι η χρήση τηλεπισκοπικών δεδομένων και η τεχνολογία των GIS έχει πιθανές εφαρμογές στην επιχειρησιακή αλιευτική ωκεανογραφία και στη διαχείριση των εμπορικά σημαντικών καλαμαριών της οικογένειας ommastrephid.

[[category:Υδατικοί Πόροι]]

Αρχείο:TJ art6 pic2.png

2017-02-09T15:56:13Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art6 pic1.png

2017-02-09T15:55:47Z

Tsamoura Jenny:

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T15:55:10Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]
* [[ Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T15:52:14Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]
* [[ Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη

2017-02-09T15:51:19Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art10_pic1.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' : Μωσαϊκό της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη. Πηγή: ΝASA, https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_83.html]]
[[Εικόνα: TJ_art10_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' : Κατανομή των όγκων και του ισοζυγίου των υλικών εντός της κοιλάδας Valles Marineris. Τα επίπεδα του γκρι αντιστοιχούν σε αυξανόμενες τάξεις ελλείμματος υλικού.]]

'''Quantin C., Allemand P., Delacourt C., 2004. Morphology and geometry of Valles Marineris landslides. Planetary and Space Science 52 (2004) 1011–1022.'''

'''Πηγή:''' http://www.eila.univ-paris-diderot.fr/_media/enseignement/lea/cours/linguistique/corpus-trad/11_quantin_2004.pdf (8/11/2016)

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μίας διεπιστημονικής μελέτης με αντικείμενο τη μορφολογία και τη γεωμετρία των κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του πλανήτη Άρη με τη χρήση εικόνων διαφορετικής χωρικής ανάλυσης και δεδομένων υψομετρίας.
Η κοιλάδα Valles Marineris είναι ένα σύστημα φαραγγιών που εκτείνεται για 4000 km, έχει διεύθυνση Α – Δ και βρίσκεται στη ισημερινή ζώνη του Άρη, στην ανατολική πλευρά της ζώνης Tharsis (Εικόνα 1). Το πλάτος του συστήματος αυτού κυμαίνεται από 50 km έως πάνω από 500 km στο κεντρικό τμήμα της κοιλάδας. Οι μεταβολές του πλάτους που εντοπίζονται θα μπορούσαν να αντιστοιχούν σε μεταβολές της λιθολογίας, οι οποίες συνδέονται διαβρωτικές διεργασίες (McCauley, 1978). Τα τοιχώματα του φαραγγιού, τα οποία έχουν μία μέση κλίση της τάξης των 20°, διαμορφώθηκαν από ένα κανονικό ρήγμα που φθάνει τα 6 km (Banerdt et al., 1992).

Οι αρειανές κλίσεις των τοιχωμάτων επηρεάζονται από πολλές κατολισθήσεις ειδικά μέσα στην κοιλάδα Valles Marineris. Η ανάλυση αυτών των αρειανών μορφολογιών επιτρέπει, αρχικά, τη μελέτη των διεργασιών της βαρύτητας και, στη συνέχεια, την αξιολόγηση της υπόθεσης που αφορά τις διαδικασίες που επηρεάζουν τις κλίσεις των τοιχωμάτων μετά των σχηματισμό τους.

Τα τοιχώματα των φαραγγιών της κοιλάδας Valles Marineris πλήττονται από περίπου σαράντα πέντε (45) κατολισθήσεις. Η δυναμική των κατολισθήσεων της κοιλάδας είναι αμφιλεγόμενη: οι κατολισθήσεις είτε έχουν ερμηνευτεί ως μεγάλες ροές συντριμμιών (debris flows) είτε ως μετακινήσεις μεγάλου όγκου ξηρών πετρωμάτων (dry rock avalanches). Η μορφολογία και η τοπογραφία τους είναι βασικές παράμετροι για την κατανόηση του δυναμικού τους. Από τοπογραφικά δεδομένα MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) και εικόνες τηλεπισκόπησης, οι οποίες αποκτήθηκαν με διαφορετικές χωρικές αναλύσεις (Viking, THEMIS, MOC), μελετήθηκε η τρισδιάστατη γεωμετρία αυτών των σαράντα πέντε (45) κατολισθήσεων. Οι κατολισθήσεις ταξινομήθηκαν σε τρεις γεωμορφολογικές τάξεις με βάση την τοπογραφία των αποθέσεών τους. Οι τάξεις αυτές είναι:

'''1.''' Οι «χαοτικές» κατολισθήσεις, χωρίς σαφώς προσδιορισμένες δομές

'''2.''' Οι «δομημένες αποθέσεις χωρίς debris aprons» (τα Lobate debris aprons (LDAs) είναι γεωλογικές δομές που αποτελούνται από σωρούς πετρωμάτων – συντριμμιών κάτω από τα βράχια, χαρακτηρίζονται από κυρτή τοπογραφία και από μία πιο ήπια κλίση από τους βράχους τους γκρεμούς), κατολισθήσεις με τεκτονικές δομές και μικρή τραχύτητα στο μέτωπο των αποθέσεων

'''3.''' Οι «δομημένες αποθέσεις με debris aprons» που εμφανίζουν κανονικά ρήγματα στο πίσω τμήμα της αποθέσεως και πολλές δομές debris aprons στο μέτωπο των κατολισθήσεων

Η χωρική κατανομή αυτών των τριών μορφολογικών τύπων σχετίζεται με τον περιορισμό των φαραγγιών. Έγιναν μετρήσεις του αρχικού όγκου και του συνολικού όγκου που αποτέθηκε προκειμένου να υπολογισθούν τα ισοζύγια (του όγκου).

Ο όγκος περίπου τριάντα (30) κατολισθήσεων της Valles Marineris υπολογίσθηκε από τον McEven (1989) από δεδομένα Viking. Για τις περισσότερες από τις κατολισθήσεις, οι όγκοι εκτιμήθηκαν από τον όγκο του κενού των απόκρημνων πλαγιών των κατολισθήσεων. Για τις υπόλοιπες, οι όγκοι εκτιμήθηκαν από την επιφάνεια των αποθέσεων και το ύψος στο μέτωπο των αποθέσεων. Ο όγκος των κατολισθήσεων είναι μικρότερος όταν υπολογίζεται με τη δεύτερη μέθοδο (Legros, 2002). Ο Legros (2002) πρότεινε τον πολλαπλασιασμό με το επτά (7) του όγκου που υπολογίσθηκε από αυτή τη δεύτερη μέθοδο επειδή το πάχος στο δάχτυλο (το περιθώριο του πιο απομακρυσμένου υλικού από την κύρια ουλή της κατολίσθησης καλείται δάχτυλο της κατολίσθησης (Καρακουλάκης Σ., Παπαδόπουλος Ν., 2012)) της απόθεσης δεν είναι αντιπροσωπευτικό του πάχους ολόκληρης της απόθεσης. Οι όγκοι των σαράντα έξι (46) κατολισθήσεων αυτής της μελέτης υπολογίσθηκαν από τοπογραφικά δεδομένα MOLA. Το πρώτο βήμα για την εκτίμηση του όγκου είναι η αναπαράσταση της γεωμετρίας πριν από την κατολίσθηση. Δύο τοπογραφικά προφίλ αναφοράς μετρήθηκαν σε κάθε πλευρά της εκάστοτε κατολίσθησης. Σε ένα δεύτερο βήμα, τοπογραφικά προφίλ κάθετα στις απόκρημνες πλαγιές των κατολισθήσεων μετρήθηκαν αρχίζοντας από το δάχτυλο της κατολίσθησης της απόθεσης. Οι όγκοι που έχουν αποτεθεί κυμαίνονται από πενήντα έως πέντε χιλιάδες κυβικά χιλιόμετρα (50-5000 km3). Όλα τα ισοζύγια του όγκου εμφανίζουν ένα μέγιστο έλλειμμα που κυμαίνεται από 5% έως 70% (Εικόνα 2).

Οι κατολισθήσεις με τα μεγαλύτερα ελλείμματα λαμβάνουν χώρα σε ένα κλειστό φαράγγι (Hebes Chasma). Λόγω της έλλειψης εξαγωγής υλικού, αυτά τα ελλείμματα θα μπορούσαν να εκφράζουν το πορώδες της πηγής της κατολίσθησης. Αυτό το γεγονός συμφωνεί με τη υπόθεση μίας καρστικής προέλευσης αυτών των κλειστών φαραγγιών. Οι κατολισθήσεις της Valles Marineris έχουν μεγάλη κινητικότητα (μήκος/ κάθετη πτώση) που κυμαίνεται από 1,8 έως 12. Η πιθανή πλήρωση του πορώδους με ρευστά θα μπορούσε να είναι συμβατή με τα πρότυπα - μοτίβα ρευστοποίησης των κατολισθήσεων της κοιλάδας.

Οι κατολισθήσεις εντοπίσθηκαν και χαρτογραφήθηκαν σε εικόνες Viking Orbiter. Τα όρια των αποθέσεων των κατολισθήσεων ορίσθηκαν στις εικόνες Viking Orbiter, στις διαθέσιμες εικόνες MOC, καθώς και με ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DEM) προερχόμενα από την παρεμβολή των προφίλ MOLA. Η χωρική ανάλυση δεδομένων MOLA είναι 300 km κατά μήκος των προφίλ και περίπου 2 km ανάμεσα σε δύο προφίλ στη Valles Marineris (Smith et al., 2001), ενώ η κατακόρυφη ακρίβεια είναι λίγα μέτρα. Η ποιότητα του DEM είναι καλύτερη στη διεύθυνση Β - Ν αντί για τη διεύθυνση Α – Δ λόγω της πολικής τροχιάς του MGS. Επειδή τα τοιχώματα της Valles Marineris είναι περίπου Α – Δ, η ροή των κατολισθήσεων είναι κυρίως διεύθυνσης Β - Ν. Έτσι τα DEM του MOLA έχουν μεγάλη ακρίβεια και είναι κατάλληλα για τη μελέτη των γεωμετρικών παραμέτρων των κατολισθήσεων, ειδικά κατά μήκος των προφίλ που πραγματοποιήθηκαν στο DEM.

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η μορφολογία των κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris εξαρτάται από τον περιορισμό των φαραγγιών. Οι χαοτικές μορφολογίες εντάσσονται στο στενό φαράγγι, ενώ οι κατολισθήσεις με debris aprons λαμβάνουν χώρα σε ελεύθερα φαράγγια στο ευρύτερο μέρος της κοιλάδας. Ο υπολογισμός του όγκου της κατολίσθησης από δεδομένα MOLA έδειξε ότι αποτιθέμενοι όγκοι των επιμέρους κατολισθήσεων της Valles Marineris έφθασαν μέχρι τα 5000 km3. Το ισοζύγιο του όγκου της κατολίσθησης δείχνει ελλείμματα όγκου, το μεγαλύτερο από τα οποία βρίσκεται μέσα σε ένα κλειστό φαράγγι. Αυτή η παρατήρηση προτείνει την ύπαρξη μεγάλου πορώδους στην πηγή της κατολίσθησης, η οποία συμφωνεί με την υπόθεση της καρστικής προέλευσης των κλειστών φαραγγιών.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Καρακουλάκης Σ., Παπαδόπουλος Ν., 2012. Το φαινόμενο της κατολίσθησης στον Ελλαδικό χώρο. Αλεξάνδρειο Τεχνολογικό Ίδρυμα Θεσσαλονίκης, Τμήμα Έργων Υποδομής, Σεπτέμβριος, 2012. http://eureka.lib.teithe.gr:8080/bitstream/handle/10184/6098/Papadopoulos_Karakoulakis.pdf?sequence=4 (πρόσβαση στις 08/02/2017)
* Wikipedia, «Lobate debris apron». https://en.wikipedia.org/wiki/Lobate_debris_apron (πρόσβαση στις 08/02/2017)
* NASA’s Mars Exploration Program, Mars Atlas, Valles Marineris https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_83.html (πρόσβαση στις 08/02/2017)

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη

2017-02-09T15:50:45Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art10_pic1.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' : Μωσαϊκό της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη. Πηγή: ΝASA, https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_83.html]]
[[Εικόνα: TJ_art2_pic3.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' : Κατανομή των όγκων και του ισοζυγίου των υλικών εντός της κοιλάδας Valles Marineris. Τα επίπεδα του γκρι αντιστοιχούν σε αυξανόμενες τάξεις ελλείμματος υλικού.]]

'''Quantin C., Allemand P., Delacourt C., 2004. Morphology and geometry of Valles Marineris landslides. Planetary and Space Science 52 (2004) 1011–1022.'''

'''Πηγή:''' http://www.eila.univ-paris-diderot.fr/_media/enseignement/lea/cours/linguistique/corpus-trad/11_quantin_2004.pdf (8/11/2016)

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μίας διεπιστημονικής μελέτης με αντικείμενο τη μορφολογία και τη γεωμετρία των κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του πλανήτη Άρη με τη χρήση εικόνων διαφορετικής χωρικής ανάλυσης και δεδομένων υψομετρίας.
Η κοιλάδα Valles Marineris είναι ένα σύστημα φαραγγιών που εκτείνεται για 4000 km, έχει διεύθυνση Α – Δ και βρίσκεται στη ισημερινή ζώνη του Άρη, στην ανατολική πλευρά της ζώνης Tharsis (Εικόνα 1). Το πλάτος του συστήματος αυτού κυμαίνεται από 50 km έως πάνω από 500 km στο κεντρικό τμήμα της κοιλάδας. Οι μεταβολές του πλάτους που εντοπίζονται θα μπορούσαν να αντιστοιχούν σε μεταβολές της λιθολογίας, οι οποίες συνδέονται διαβρωτικές διεργασίες (McCauley, 1978). Τα τοιχώματα του φαραγγιού, τα οποία έχουν μία μέση κλίση της τάξης των 20°, διαμορφώθηκαν από ένα κανονικό ρήγμα που φθάνει τα 6 km (Banerdt et al., 1992).

Οι αρειανές κλίσεις των τοιχωμάτων επηρεάζονται από πολλές κατολισθήσεις ειδικά μέσα στην κοιλάδα Valles Marineris. Η ανάλυση αυτών των αρειανών μορφολογιών επιτρέπει, αρχικά, τη μελέτη των διεργασιών της βαρύτητας και, στη συνέχεια, την αξιολόγηση της υπόθεσης που αφορά τις διαδικασίες που επηρεάζουν τις κλίσεις των τοιχωμάτων μετά των σχηματισμό τους.

Τα τοιχώματα των φαραγγιών της κοιλάδας Valles Marineris πλήττονται από περίπου σαράντα πέντε (45) κατολισθήσεις. Η δυναμική των κατολισθήσεων της κοιλάδας είναι αμφιλεγόμενη: οι κατολισθήσεις είτε έχουν ερμηνευτεί ως μεγάλες ροές συντριμμιών (debris flows) είτε ως μετακινήσεις μεγάλου όγκου ξηρών πετρωμάτων (dry rock avalanches). Η μορφολογία και η τοπογραφία τους είναι βασικές παράμετροι για την κατανόηση του δυναμικού τους. Από τοπογραφικά δεδομένα MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) και εικόνες τηλεπισκόπησης, οι οποίες αποκτήθηκαν με διαφορετικές χωρικές αναλύσεις (Viking, THEMIS, MOC), μελετήθηκε η τρισδιάστατη γεωμετρία αυτών των σαράντα πέντε (45) κατολισθήσεων. Οι κατολισθήσεις ταξινομήθηκαν σε τρεις γεωμορφολογικές τάξεις με βάση την τοπογραφία των αποθέσεών τους. Οι τάξεις αυτές είναι:

'''1.''' Οι «χαοτικές» κατολισθήσεις, χωρίς σαφώς προσδιορισμένες δομές

'''2.''' Οι «δομημένες αποθέσεις χωρίς debris aprons» (τα Lobate debris aprons (LDAs) είναι γεωλογικές δομές που αποτελούνται από σωρούς πετρωμάτων – συντριμμιών κάτω από τα βράχια, χαρακτηρίζονται από κυρτή τοπογραφία και από μία πιο ήπια κλίση από τους βράχους τους γκρεμούς), κατολισθήσεις με τεκτονικές δομές και μικρή τραχύτητα στο μέτωπο των αποθέσεων

'''3.''' Οι «δομημένες αποθέσεις με debris aprons» που εμφανίζουν κανονικά ρήγματα στο πίσω τμήμα της αποθέσεως και πολλές δομές debris aprons στο μέτωπο των κατολισθήσεων

Η χωρική κατανομή αυτών των τριών μορφολογικών τύπων σχετίζεται με τον περιορισμό των φαραγγιών. Έγιναν μετρήσεις του αρχικού όγκου και του συνολικού όγκου που αποτέθηκε προκειμένου να υπολογισθούν τα ισοζύγια (του όγκου).

Ο όγκος περίπου τριάντα (30) κατολισθήσεων της Valles Marineris υπολογίσθηκε από τον McEven (1989) από δεδομένα Viking. Για τις περισσότερες από τις κατολισθήσεις, οι όγκοι εκτιμήθηκαν από τον όγκο του κενού των απόκρημνων πλαγιών των κατολισθήσεων. Για τις υπόλοιπες, οι όγκοι εκτιμήθηκαν από την επιφάνεια των αποθέσεων και το ύψος στο μέτωπο των αποθέσεων. Ο όγκος των κατολισθήσεων είναι μικρότερος όταν υπολογίζεται με τη δεύτερη μέθοδο (Legros, 2002). Ο Legros (2002) πρότεινε τον πολλαπλασιασμό με το επτά (7) του όγκου που υπολογίσθηκε από αυτή τη δεύτερη μέθοδο επειδή το πάχος στο δάχτυλο (το περιθώριο του πιο απομακρυσμένου υλικού από την κύρια ουλή της κατολίσθησης καλείται δάχτυλο της κατολίσθησης (Καρακουλάκης Σ., Παπαδόπουλος Ν., 2012)) της απόθεσης δεν είναι αντιπροσωπευτικό του πάχους ολόκληρης της απόθεσης. Οι όγκοι των σαράντα έξι (46) κατολισθήσεων αυτής της μελέτης υπολογίσθηκαν από τοπογραφικά δεδομένα MOLA. Το πρώτο βήμα για την εκτίμηση του όγκου είναι η αναπαράσταση της γεωμετρίας πριν από την κατολίσθηση. Δύο τοπογραφικά προφίλ αναφοράς μετρήθηκαν σε κάθε πλευρά της εκάστοτε κατολίσθησης. Σε ένα δεύτερο βήμα, τοπογραφικά προφίλ κάθετα στις απόκρημνες πλαγιές των κατολισθήσεων μετρήθηκαν αρχίζοντας από το δάχτυλο της κατολίσθησης της απόθεσης. Οι όγκοι που έχουν αποτεθεί κυμαίνονται από πενήντα έως πέντε χιλιάδες κυβικά χιλιόμετρα (50-5000 km3). Όλα τα ισοζύγια του όγκου εμφανίζουν ένα μέγιστο έλλειμμα που κυμαίνεται από 5% έως 70% (Εικόνα 2).

Οι κατολισθήσεις με τα μεγαλύτερα ελλείμματα λαμβάνουν χώρα σε ένα κλειστό φαράγγι (Hebes Chasma). Λόγω της έλλειψης εξαγωγής υλικού, αυτά τα ελλείμματα θα μπορούσαν να εκφράζουν το πορώδες της πηγής της κατολίσθησης. Αυτό το γεγονός συμφωνεί με τη υπόθεση μίας καρστικής προέλευσης αυτών των κλειστών φαραγγιών. Οι κατολισθήσεις της Valles Marineris έχουν μεγάλη κινητικότητα (μήκος/ κάθετη πτώση) που κυμαίνεται από 1,8 έως 12. Η πιθανή πλήρωση του πορώδους με ρευστά θα μπορούσε να είναι συμβατή με τα πρότυπα - μοτίβα ρευστοποίησης των κατολισθήσεων της κοιλάδας.

Οι κατολισθήσεις εντοπίσθηκαν και χαρτογραφήθηκαν σε εικόνες Viking Orbiter. Τα όρια των αποθέσεων των κατολισθήσεων ορίσθηκαν στις εικόνες Viking Orbiter, στις διαθέσιμες εικόνες MOC, καθώς και με ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DEM) προερχόμενα από την παρεμβολή των προφίλ MOLA. Η χωρική ανάλυση δεδομένων MOLA είναι 300 km κατά μήκος των προφίλ και περίπου 2 km ανάμεσα σε δύο προφίλ στη Valles Marineris (Smith et al., 2001), ενώ η κατακόρυφη ακρίβεια είναι λίγα μέτρα. Η ποιότητα του DEM είναι καλύτερη στη διεύθυνση Β - Ν αντί για τη διεύθυνση Α – Δ λόγω της πολικής τροχιάς του MGS. Επειδή τα τοιχώματα της Valles Marineris είναι περίπου Α – Δ, η ροή των κατολισθήσεων είναι κυρίως διεύθυνσης Β - Ν. Έτσι τα DEM του MOLA έχουν μεγάλη ακρίβεια και είναι κατάλληλα για τη μελέτη των γεωμετρικών παραμέτρων των κατολισθήσεων, ειδικά κατά μήκος των προφίλ που πραγματοποιήθηκαν στο DEM.

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η μορφολογία των κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris εξαρτάται από τον περιορισμό των φαραγγιών. Οι χαοτικές μορφολογίες εντάσσονται στο στενό φαράγγι, ενώ οι κατολισθήσεις με debris aprons λαμβάνουν χώρα σε ελεύθερα φαράγγια στο ευρύτερο μέρος της κοιλάδας. Ο υπολογισμός του όγκου της κατολίσθησης από δεδομένα MOLA έδειξε ότι αποτιθέμενοι όγκοι των επιμέρους κατολισθήσεων της Valles Marineris έφθασαν μέχρι τα 5000 km3. Το ισοζύγιο του όγκου της κατολίσθησης δείχνει ελλείμματα όγκου, το μεγαλύτερο από τα οποία βρίσκεται μέσα σε ένα κλειστό φαράγγι. Αυτή η παρατήρηση προτείνει την ύπαρξη μεγάλου πορώδους στην πηγή της κατολίσθησης, η οποία συμφωνεί με την υπόθεση της καρστικής προέλευσης των κλειστών φαραγγιών.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Καρακουλάκης Σ., Παπαδόπουλος Ν., 2012. Το φαινόμενο της κατολίσθησης στον Ελλαδικό χώρο. Αλεξάνδρειο Τεχνολογικό Ίδρυμα Θεσσαλονίκης, Τμήμα Έργων Υποδομής, Σεπτέμβριος, 2012. http://eureka.lib.teithe.gr:8080/bitstream/handle/10184/6098/Papadopoulos_Karakoulakis.pdf?sequence=4 (πρόσβαση στις 08/02/2017)
* Wikipedia, «Lobate debris apron». https://en.wikipedia.org/wiki/Lobate_debris_apron (πρόσβαση στις 08/02/2017)
* NASA’s Mars Exploration Program, Mars Atlas, Valles Marineris https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_83.html (πρόσβαση στις 08/02/2017)

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Μορφολογία και Γεωμετρία των Κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του Άρη

2017-02-09T15:45:44Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''Quantin C., Allemand P., Delacourt C., 2004. Morphology and geometry of Valles Marineris landslides. Planetary and Space Science 52 (2004) 1011–1022.''' '''Πηγή...'

'''Quantin C., Allemand P., Delacourt C., 2004. Morphology and geometry of Valles Marineris landslides. Planetary and Space Science 52 (2004) 1011–1022.'''

'''Πηγή:''' http://www.eila.univ-paris-diderot.fr/_media/enseignement/lea/cours/linguistique/corpus-trad/11_quantin_2004.pdf (8/11/2016)

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μίας διεπιστημονικής μελέτης με αντικείμενο τη μορφολογία και τη γεωμετρία των κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris του πλανήτη Άρη με τη χρήση εικόνων διαφορετικής χωρικής ανάλυσης και δεδομένων υψομετρίας.
Η κοιλάδα Valles Marineris είναι ένα σύστημα φαραγγιών που εκτείνεται για 4000 km, έχει διεύθυνση Α – Δ και βρίσκεται στη ισημερινή ζώνη του Άρη, στην ανατολική πλευρά της ζώνης Tharsis (Εικόνα 1). Το πλάτος του συστήματος αυτού κυμαίνεται από 50 km έως πάνω από 500 km στο κεντρικό τμήμα της κοιλάδας. Οι μεταβολές του πλάτους που εντοπίζονται θα μπορούσαν να αντιστοιχούν σε μεταβολές της λιθολογίας, οι οποίες συνδέονται διαβρωτικές διεργασίες (McCauley, 1978). Τα τοιχώματα του φαραγγιού, τα οποία έχουν μία μέση κλίση της τάξης των 20°, διαμορφώθηκαν από ένα κανονικό ρήγμα που φθάνει τα 6 km (Banerdt et al., 1992).

Οι αρειανές κλίσεις των τοιχωμάτων επηρεάζονται από πολλές κατολισθήσεις ειδικά μέσα στην κοιλάδα Valles Marineris. Η ανάλυση αυτών των αρειανών μορφολογιών επιτρέπει, αρχικά, τη μελέτη των διεργασιών της βαρύτητας και, στη συνέχεια, την αξιολόγηση της υπόθεσης που αφορά τις διαδικασίες που επηρεάζουν τις κλίσεις των τοιχωμάτων μετά των σχηματισμό τους.

Τα τοιχώματα των φαραγγιών της κοιλάδας Valles Marineris πλήττονται από περίπου σαράντα πέντε (45) κατολισθήσεις. Η δυναμική των κατολισθήσεων της κοιλάδας είναι αμφιλεγόμενη: οι κατολισθήσεις είτε έχουν ερμηνευτεί ως μεγάλες ροές συντριμμιών (debris flows) είτε ως μετακινήσεις μεγάλου όγκου ξηρών πετρωμάτων (dry rock avalanches). Η μορφολογία και η τοπογραφία τους είναι βασικές παράμετροι για την κατανόηση του δυναμικού τους. Από τοπογραφικά δεδομένα MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) και εικόνες τηλεπισκόπησης, οι οποίες αποκτήθηκαν με διαφορετικές χωρικές αναλύσεις (Viking, THEMIS, MOC), μελετήθηκε η τρισδιάστατη γεωμετρία αυτών των σαράντα πέντε (45) κατολισθήσεων. Οι κατολισθήσεις ταξινομήθηκαν σε τρεις γεωμορφολογικές τάξεις με βάση την τοπογραφία των αποθέσεών τους. Οι τάξεις αυτές είναι:

'''1.''' Οι «χαοτικές» κατολισθήσεις, χωρίς σαφώς προσδιορισμένες δομές

'''2.''' Οι «δομημένες αποθέσεις χωρίς debris aprons» (τα Lobate debris aprons (LDAs) είναι γεωλογικές δομές που αποτελούνται από σωρούς πετρωμάτων – συντριμμιών κάτω από τα βράχια, χαρακτηρίζονται από κυρτή τοπογραφία και από μία πιο ήπια κλίση από τους βράχους τους γκρεμούς), κατολισθήσεις με τεκτονικές δομές και μικρή τραχύτητα στο μέτωπο των αποθέσεων

'''3.''' Οι «δομημένες αποθέσεις με debris aprons» που εμφανίζουν κανονικά ρήγματα στο πίσω τμήμα της αποθέσεως και πολλές δομές debris aprons στο μέτωπο των κατολισθήσεων

Η χωρική κατανομή αυτών των τριών μορφολογικών τύπων σχετίζεται με τον περιορισμό των φαραγγιών. Έγιναν μετρήσεις του αρχικού όγκου και του συνολικού όγκου που αποτέθηκε προκειμένου να υπολογισθούν τα ισοζύγια (του όγκου).

Ο όγκος περίπου τριάντα (30) κατολισθήσεων της Valles Marineris υπολογίσθηκε από τον McEven (1989) από δεδομένα Viking. Για τις περισσότερες από τις κατολισθήσεις, οι όγκοι εκτιμήθηκαν από τον όγκο του κενού των απόκρημνων πλαγιών των κατολισθήσεων. Για τις υπόλοιπες, οι όγκοι εκτιμήθηκαν από την επιφάνεια των αποθέσεων και το ύψος στο μέτωπο των αποθέσεων. Ο όγκος των κατολισθήσεων είναι μικρότερος όταν υπολογίζεται με τη δεύτερη μέθοδο (Legros, 2002). Ο Legros (2002) πρότεινε τον πολλαπλασιασμό με το επτά (7) του όγκου που υπολογίσθηκε από αυτή τη δεύτερη μέθοδο επειδή το πάχος στο δάχτυλο (το περιθώριο του πιο απομακρυσμένου υλικού από την κύρια ουλή της κατολίσθησης καλείται δάχτυλο της κατολίσθησης (Καρακουλάκης Σ., Παπαδόπουλος Ν., 2012)) της απόθεσης δεν είναι αντιπροσωπευτικό του πάχους ολόκληρης της απόθεσης. Οι όγκοι των σαράντα έξι (46) κατολισθήσεων αυτής της μελέτης υπολογίσθηκαν από τοπογραφικά δεδομένα MOLA. Το πρώτο βήμα για την εκτίμηση του όγκου είναι η αναπαράσταση της γεωμετρίας πριν από την κατολίσθηση. Δύο τοπογραφικά προφίλ αναφοράς μετρήθηκαν σε κάθε πλευρά της εκάστοτε κατολίσθησης. Σε ένα δεύτερο βήμα, τοπογραφικά προφίλ κάθετα στις απόκρημνες πλαγιές των κατολισθήσεων μετρήθηκαν αρχίζοντας από το δάχτυλο της κατολίσθησης της απόθεσης. Οι όγκοι που έχουν αποτεθεί κυμαίνονται από πενήντα έως πέντε χιλιάδες κυβικά χιλιόμετρα (50-5000 km3). Όλα τα ισοζύγια του όγκου εμφανίζουν ένα μέγιστο έλλειμμα που κυμαίνεται από 5% έως 70% (Εικόνα 2).

Οι κατολισθήσεις με τα μεγαλύτερα ελλείμματα λαμβάνουν χώρα σε ένα κλειστό φαράγγι (Hebes Chasma). Λόγω της έλλειψης εξαγωγής υλικού, αυτά τα ελλείμματα θα μπορούσαν να εκφράζουν το πορώδες της πηγής της κατολίσθησης. Αυτό το γεγονός συμφωνεί με τη υπόθεση μίας καρστικής προέλευσης αυτών των κλειστών φαραγγιών. Οι κατολισθήσεις της Valles Marineris έχουν μεγάλη κινητικότητα (μήκος/ κάθετη πτώση) που κυμαίνεται από 1,8 έως 12. Η πιθανή πλήρωση του πορώδους με ρευστά θα μπορούσε να είναι συμβατή με τα πρότυπα - μοτίβα ρευστοποίησης των κατολισθήσεων της κοιλάδας.

Οι κατολισθήσεις εντοπίσθηκαν και χαρτογραφήθηκαν σε εικόνες Viking Orbiter. Τα όρια των αποθέσεων των κατολισθήσεων ορίσθηκαν στις εικόνες Viking Orbiter, στις διαθέσιμες εικόνες MOC, καθώς και με ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DEM) προερχόμενα από την παρεμβολή των προφίλ MOLA. Η χωρική ανάλυση δεδομένων MOLA είναι 300 km κατά μήκος των προφίλ και περίπου 2 km ανάμεσα σε δύο προφίλ στη Valles Marineris (Smith et al., 2001), ενώ η κατακόρυφη ακρίβεια είναι λίγα μέτρα. Η ποιότητα του DEM είναι καλύτερη στη διεύθυνση Β - Ν αντί για τη διεύθυνση Α – Δ λόγω της πολικής τροχιάς του MGS. Επειδή τα τοιχώματα της Valles Marineris είναι περίπου Α – Δ, η ροή των κατολισθήσεων είναι κυρίως διεύθυνσης Β - Ν. Έτσι τα DEM του MOLA έχουν μεγάλη ακρίβεια και είναι κατάλληλα για τη μελέτη των γεωμετρικών παραμέτρων των κατολισθήσεων, ειδικά κατά μήκος των προφίλ που πραγματοποιήθηκαν στο DEM.

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η μορφολογία των κατολισθήσεων της κοιλάδας Valles Marineris εξαρτάται από τον περιορισμό των φαραγγιών. Οι χαοτικές μορφολογίες εντάσσονται στο στενό φαράγγι, ενώ οι κατολισθήσεις με debris aprons λαμβάνουν χώρα σε ελεύθερα φαράγγια στο ευρύτερο μέρος της κοιλάδας. Ο υπολογισμός του όγκου της κατολίσθησης από δεδομένα MOLA έδειξε ότι αποτιθέμενοι όγκοι των επιμέρους κατολισθήσεων της Valles Marineris έφθασαν μέχρι τα 5000 km3. Το ισοζύγιο του όγκου της κατολίσθησης δείχνει ελλείμματα όγκου, το μεγαλύτερο από τα οποία βρίσκεται μέσα σε ένα κλειστό φαράγγι. Αυτή η παρατήρηση προτείνει την ύπαρξη μεγάλου πορώδους στην πηγή της κατολίσθησης, η οποία συμφωνεί με την υπόθεση της καρστικής προέλευσης των κλειστών φαραγγιών.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Καρακουλάκης Σ., Παπαδόπουλος Ν., 2012. Το φαινόμενο της κατολίσθησης στον Ελλαδικό χώρο. Αλεξάνδρειο Τεχνολογικό Ίδρυμα Θεσσαλονίκης, Τμήμα Έργων Υποδομής, Σεπτέμβριος, 2012. http://eureka.lib.teithe.gr:8080/bitstream/handle/10184/6098/Papadopoulos_Karakoulakis.pdf?sequence=4 (πρόσβαση στις 08/02/2017)
* Wikipedia, «Lobate debris apron». https://en.wikipedia.org/wiki/Lobate_debris_apron (πρόσβαση στις 08/02/2017)
* NASA’s Mars Exploration Program, Mars Atlas, Valles Marineris https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_83.html (πρόσβαση στις 08/02/2017)

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Αρχείο:TJ art10 pic2.png

2017-02-09T15:33:54Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art10 pic1.png

2017-02-09T15:33:25Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art2 pic1.png

2017-02-09T15:29:18Z

Tsamoura Jenny:

Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης

2017-02-09T15:24:25Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art1_pic1.png | thumb | right |''' Εικόνα 1:''' Χάρτης με τις δομές της περιοχής μελέτης τοποθετημένος πάνω από το Landsat ETM+]]
[[Εικόνα: TJ_art1_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Ψευδέχρωμο σύνθετο QuickBird (1,2,3 και 4 στα R, G, B) για το ορυχείο χρυσού της περιοχής Garin Hawal που δείχνει την τοποθεσία των μελετώμενων ζωνών εξαλλοιώσεων]]

'''Talaat M. Ramadan, Mohammed F. Abdel Fattah 2010. Characterization of gold mineralization in Garin Hawal area, Kebbi State, NW Nigeria, using remote sensing. National Authority for Remote Sensing and Space Sciences. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences (2010) 13, 153–163.'''
'''Πηγή:''' http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982310000177 (27/10/2016)

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο εφαρμογής την γεωλογία και στόχος της είναι η αξιοποίηση της τηλεπισκόπησης για τον χαρακτηρισμό της μεταλλοφορίας χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, kebbi State, ΒΔ Νιγηρία.
Ο σκοπός της παρούσας εφαρμογής είναι η αξιοποίηση δορυφορικών εικόνων Landsat ETM+ και QuickBird για τη χαρτογράφηση και την οριοθέτηση των ζωνών εξαλλοίωσης και των πετρωμάτων που φιλοξενούν χρυσό στην περιοχή μελέτης. Μελετώνται οι γεωλογικοί σχηματισμοί, η πετρογραφία, τα μεταλλεύματα και η γεωχημική κατανομή του χρυσού και των συναφών στοιχείων στα πετρώματα.
Η περιοχή Garin Hawal της ΒΔ Νιγηρίας (Γεωγραφικό Μήκος 10°23’28’’ και 12°26’24’’Ν, Γεωγραφικό Πλάτος 03°53’08’’ και 06°38’18’’Α) είναι τμήμα του τεραίν (terrane - ένα terrane στη γεωλογία είναι ένα πλήρες τεκτονοστρωματογραφικό terrane, δηλαδή ένα κομμάτι κρυσταλλικού υλικού του φλοιού που σχηματίζεται ή αποκόπτεται από μία τεκτονική πλάκα και τοποθετείται στο φλοιό μίας άλλης) που χωρίζει την δυτική Αφρική με τις κρατονικές μάζες του Κονγκό και η ηλικία του είναι από το Νέο-Προτεροζωικό έως το Ανώτερο Φανεροζωικό.

Πολλοί συγγραφείς έχουν μελετήσει τη μεταλλοφορία χρυσού και το πλήθος των πετρωμάτων στη Νιγηρία. Ο Garba (2003) πρότεινε ότι η μεταλλοφορία χρυσού εντοπίζεται σε αλλουβιακές και ελλουβιακές προσχώσεις και πρωταρχικές φλέβες που αποτελούνται από κομμάτια σχιστολίθου στο ΒΔ και ΝΔ τμήμα της Νιγηρίας. Πρόσθεσε ότι οι πιο σημαντικές εμφανίσεις εντοπίζονται στις περιοχές Maru, Anka, Malele, Tsohon Birnin Gwari-Kwaga, Gurmmana, Bin Yauri, Okolom-Dogondaji και Iperindo. Όλες αυτές οι περιοχές σχετίζονται χωρικά με δύο συστήματα ρηγμάτων στην περιοχή. Οι φλέβες στις οποίες υπάρχει χρυσός συχνά εντοπίζονται σε ελαστικές και ανελαστικές ρηγματογενείς δομές ή στο επίπεδο σχιστότητας, που διασχίζονται από φυλλίτες, σχιστόλιθους, χαλαζίτες, γνεύσιους και έρχονται σε επαφή με την άλω των γρανιτοειδών σωμάτων.
Τρεις κύριες ζώνες διάτμησης με χρυσό εντοπίσθηκαν στην περιοχή μελέτης από την επεξεργασία εικόνων Landsat ETM+ και από εκτεταμένη έρευνα εδάφους.

Δύο κοιτάσματα χρυσού (Beni Yauri και Anka) συνδέονται με δύο παράλληλες ζώνες διάτμησης, οι οποίες είναι γνωστές ως ζώνες ρηγμάτων Beni Yauri και Anka. Αυτά τα δεξιόστροφα (ΒΑ-ΝΔ) και αριστερόστροφα (ΒΔ-ΝΑ) συνδεόμενα ρήγματα οφείλονται στην υστερο-Παναφρικανική ανελαστική παραμόρφωση που έλαβε χώρα μετά από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια σε κλίμακα ηπείρων. Η τρίτη ζώνη διάτμησης είναι παράλληλη με τις άλλες δύο και εντοπίσθηκε για πρώτη φορά από τον Landsat ETM+ και την έρευνα πεδίου (εικόνα 1). Αυτή η ζώνη είναι υποπαράλληλη με τη διαστρωμάτωση και χαρακτηρίζεται από αφθονία πτυχωμένων φλεβών με χαλαζία με boudinage (1) και ανάπτυξη επιπέδων σχιστότητας.
Οι έρευνες πεδίου και οι πετρογραφικές μελέτες δείχνουν ότι τα Νέο- Προτεροζωικά πετρώματα αντιπροσωπεύονται από μία έντονα πτυχωμένη και ρηγματωμένη ζώνη που αποτελείται από κεροστίλβη, μοσχοβίτη και γραφιτικούς σχιστόλιθους. Διαπερνώνται από γρανοδιοριτικές διεισδύσεις και μεταγενέστερες γρανιτικές φλέβες.

Εκτενείς ζώνες εξαλλοιώσεων εντοπίσθηκαν με τη χρήση υψηλής ανάλυσης εικόνων QuickBird (1,2,3,4) κατά μήκος της διατμητικής ζώνης Garin Hawal στο ορυχείο χρυσού της περιοχής (εικόνα 2). Γεωχημικές μελέτες δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε χρυσό φθάνει τα 8 gr/tn στις ζώνες εξαλλοίωσης, ενώ φθάνει πάνω από 35 gr/tn στις χαλαζιακές φλέβες που συνδέονται με τις ζώνες εξαλλοίωσης. Ορυκτολογικές μελέτες δείχνουν ότι οι ζώνες εξαλλοίωσης είναι εμπλουτισμένες σε κάλιο. Επίσης απαντώνται πυροφυλλίτης, καολινίτης, ιλλίτης, γύψος και χαλαζίας. Τα κυριότερα μέταλλα είναι ο χρυσός, ο χαλκοπυρίτης, ο αρσενοπυρίτης, ο πυρίτης, ο γαληνίτης, καθώς και τα οξείδια σιδήρου.
Δύο ειδών δεδομένα τηλεπισκόπησης χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη, όπως προαναφέρθηκε. Οι εικόνες Landsat ETM+ και τα υψηλής ανάλυσης δεδομένα QuickBird υποβλήθηκαν σε επεξεργασία και έχουν διορθωθεί ραδιομετρικά και γεωμετρικά με τη χρήση του λογισμικού ERDAS Imagine version 9.1 στο NARSS’s Image Processing Lab.

Δύο απεικονίσεις Landsat ETM+ (Path 190/Row 52 και Path 191/ Row, dated 2005) που καλύπτουν την μελετώμενη περιοχή, επεξεργάσθηκαν ψηφιακά. Ψευδέχρωμα σύνθετα 7,4,2 (R,G,B) χρησιμοποιήθηκαν για την περιφερειακή γεωλογική χαρτογράφηση και την δομική ανάλυση της περιοχής μελέτης. Τα δεδομένα QuickBird της περιοχής μελέτης υποβλήθηκαν σε επεξεργασία για λεπτομερειακή ανάλυση πεδίου και χαρτογράφηση δομών και για να καθορισθούν οι ζώνες εξαλλοίωσης με χρυσό. Η ψηφιακή επεξεργασία δεδομένων QuickBird δημιούργησε δύο κύρια προϊόντα, δηλαδή, ψευδέχρωμο σύνθετο (1,2,3 και 4) και εποπτευόμενη ταξινόμηση.

Ογδόντα (80) δείγματα πετρωμάτων από διαφορετικές ενότητες πετρωμάτων, όπως και ζώνες εξαλλοίωσης και χαλαζιακές φλέβες, μελετήθηκαν πετρογραφικά με τη χρήση πολωμένου μικροσκοπίου. Οχτώ (8) δείγματα πετρωμάτων από τις χαλαζιακές φλέβες αναλύθηκαν για χρυσό και άργυρο, καθώς και πέντε (5) δείγματα από τις ζώνες εξαλλοίωσης αναλύθηκαν για χρυσό, άργυρο, χαλκό, μόλυβδο και ψευδάργυρο με την τεχνική της ατομικής απορρόφησης (Model GBC-908). Είκοσι πέντε (25) τομές ετοιμάσθηκαν και μελετήθηκαν με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM, Model Philips XL30 with accelerating voltage of 30 kv). Επιπλέον, είκοσι οχτώ (28) δείγματα πετρωμάτων από τις χαλαζιακές φλέβες αναλύθηκαν για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες με Φασµατοµετρία Μαζών µε Επαγωγή Ιονιζόµενου Πλάσµατος ICP/MS και με ανάλυση με νετρονική ενεργοποίηση (INAA).

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι οι ζώνες εξαλλοίωσης και οι χαλαζιακές φλέβες που συνδέονται με αυτές στο μοσχοβιτικό σχιστόλιθο είναι υποσχόμενες και χρειάζονται περισσότερη έρευνα για μεταλλεύματα χρυσού και αργύρου.
Η τηλεπισκόπηση είναι απαραίτητη για τη μελέτη των ζωνών εξαλλοίωσης και τον εντοπισμό των πετρωμάτων που φιλοξενούν χρυσό. Συμβάλλει ουσιαστικά στη χαρτογράφιση και τον εντοπισμό των διαφόρων σχηματισμών, ακόμη και εκείνων που δεν είναι εύκολα προσβάσιμοι από το έδαφος,. Επιπλέον συμβάλλει και στην εξοικονόμηση χρόνου, καθώς ο ερευνητής μπορεί να προβεί σε στοχευμένες μελέτες πεδίου αφού προηγηθεί η μελέτη των δορυφορικών εικόνων.

(1) ''Η ισχυρή τεκτονική παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της πτύχωσης μιας ανομοιογενής σειράς πετρωμάτων, είναι δυνατόν να προκαλέσει εκτός της πτυχής κάμψης, μια άλλη χαρακτηριστική τεκτονική δομή τα "Boudinage". Οι τεκτονικές αυτές δομές περιορίζονται κατ’ εξοχήν στα συμπαγή μέλη μιας γεωλογικής σειράς που αποτελείται από εναλλαγές ασθενών και συμπαγών μελών. Οφείλονται στην πραγματικότητα σε ρηξιγενείς δομές που είναι στενά συνδεδεμένες όμως με τις πτυχές κάμψης. Αυτές χαρακτηρίζονται ως "Boudinage" από τις ιδιόρρυθμες μορφές που σχηματίζουν.''

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Αργυράκη Α., «Σημειώσεις του Μαθήματος Αναλυτική Γεωχημεία», Αθήνα 2007 http://users.uoa.gr/~argyraki/files/simeioseis_an_geoch.pdf (πρόσβαση στις 03/11/2016)
* Δικτυακός τόπος του Τομέα Πυρηνικής Τεχνολογίας ΕΜΠ http://nuclear.ntua.gr/arcas/research/naa.el.html (πρόσβαση στις 03/11/2016)
* ΣΤ. Πτυχές - Πτύχωση http://www.geo.auth.gr/courses/ggg/ggg537y/ch6.htm (πρόσβαση στις 10/12/2016)
* Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Terrane (πρόσβαση στις 10/12/2016)

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής

2017-02-09T15:24:05Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art8_pic1.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' Αφαίρεση εικόνων για τις δύο περιοχές του MacIS όπου εντοπίσθηκαν υπο-παγετώδεις λίμνες από τον ICESat. (α) Η ανώτερη περιοχή που καλύπτει τις υπο-παγετώδεις λίμνες Mac4 και Mac5 (β) Η κατώτερη περιοχή που καλύπτει τις υποπαγετώδεις λίμνες Mac1, Mac2 και Mac3. Η περιοχή νότια του περιγράμματος του Mac1 είναι ένα πιθανό χαρακτηριστικό της αλλαγής του υψομέτρου, το οποίο δεν υποστηρίζεται καλά από τα δεδομένα του ICESat.]]

'''Helen Fricker H. A., Ted Scambos, Sasha Carter, Curt Davis, Terry Haran, Ian Joughin 2010. Synthesizing multiple remote-sensing techniques for subglacial hydrologic mapping: application to a lake system beneath MacAyeal Ice Stream, West Antarctica. Journal of Glaciology, Vol. 56, No. 196, 2010.'''
'''Πηγή:''' http://www.igsoc.org:8080/journal/56/196/ (6/11/2016)

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μία ανάλυση του ενεργού υδρολογικού συστήματος της ροής πάγου (ως ροή πάγου μεταφράστηκε ο όρος «ice stream», πρόκειται για ένα τμήμα του παγετώνα που κινείται ταχύτερα από τον πάγο που το περιβάλλει) MacAyeal (MacIS) της δυτικής Ανταρκτικής που πραγματοποιήθηκε με πολλαπλές τεχνικές τηλεπισκόπησης. Αναλυτικότερα, χρησιμοποιήθηκε λέιζερ δορυφορικής υψομετρίας, δορυφορική αφαίρεση εικόνας και δυνητική υδρολογική χαρτογράφηση (με τη χρήση ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους DEM που προήλθε από δορυφόρο και ενός DEM υποβάθρου προερχόμενου από αερομεταφερόμενο ραντάρ). Ο συνδυασμός αυτών των τεχνικών αυξάνει τις πληροφορίες που παρέχονται από κάθε μία ξεχωριστά και επιτρέπει την ανάπτυξη ενός “πρωτοκόλλου” για την μελέτη υδρολογικών συστημάτων που βρίσκονται κάτω από πάγο (υπο-παγετώδη συστήματα - μεταφράση του όρου «subglacial», πρόκειται για συστήματα που έχουν καλυφθεί από πάγο).

Η περιοχή μελέτης είναι τα κατώτερα 180 km περίπου του MacIS. Το μωσαϊκό της εικόνας MODIS της Ανταρκτικής σε αυτή τη ροή πάγου δείχνει μία κυματοειδή επιφάνεια, ραβδώσεις γραμμικής ροής και τεμάχια γης με έντονες ρωγμές, που οριοθετούνται από δύο ζώνες διάτμησης. Οι κυματισμοί είναι η εκδήλωση των άκαμπτων χαρακτηριστικών του υποβάθρου στην επιφάνεια.

Η πρώτη τεχνική που εφαρμόστηκε για την αναγνώριση της επιφανειακής παραμόρφωσης, η οποία είναι ενδεικτική της παγετώδους δραστηριότητας, χρησιμοποιεί δεδομένα δορυφορικής υψομετρίας λέιζερ από το Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) στο ICESat. Χρησιμοποιήθηκε μία τεχνική επαναληπτικού εντοπισμού, κατά την οποία αναλύθηκαν πολλά επαναλαμβανόμενα προφίλ υψομέτρου κατά μήκος ενός τμήματος του εδάφους με την τροχιά του ICESat, ώστε εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Η ροή πάγου MacIS βρίσκεται περίπου 80° νότια, όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat, στην οποία καταγράφουν τα κανάλια του, είναι 20 km. Επομένως, παρέχουν πιο αραιή κάλυψη από ότι οι πιο νότιες ροές πάγου Mercer και Whillans (όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat είναι 10 km). Ως εκ τούτου, οι εναλλακτικές τεχνικές απαιτούνται για την πλήρωση των κενών μεταξύ των τροχιών του ICESat.

Σε αυτή την ανάλυση συνδυάστηκαν τα δεδομένα ICESat με βοηθητικές βάσεις δεδομένων τηλεπισκόπησης (αφαιρέσεις εικόνων και ένας δυνητικός υδρολογικός χάρτης) για να ερευνηθεί η υπο-παγετώδης υδρολογία του συστήματος. Τα βοηθητικά δεδομένα αξιοποιήθηκαν αρχικά για να εξετασθεί η εγκυρότητα των παρατηρήσεων αλλαγής του υψομέτρου από τον ICESat (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009).

Στην παρούσα εργασία γίνεται εμφανές ότι μπορούν να επεκταθούν τα δεδομένα του ICESat πέρα από ένα απλό προφίλ και μπορούν, επίσης, να παρέχουν συναφείς πληροφορίες σχετικά με την υπο-παγετώδη λίμνη. Επιπλέον, βοηθητικά δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να απομακρυνθούν ‘ψευδώς θετικά αποτελέσματα’ στην ανίχνευση λιμνών από τον ICESat.

Η περιοχή μελέτης εμπίπτει στην περιοχή κάλυψης των δορυφόρων ERS και Envisat RA, επομένως μπορούν να εξετασθούν τα δεδομένα του Envisat RA πάνω από τις λίμνες, ώστε εκτιμηθεί η καταλληλότητα τους για την παρακολούθηση της δραστηριότητας των λιμνών έξω από το παράθυρο 2003-09 της αποστολής ICESat.

Χρησιμοποιήθηκε μία διαδραστική μέθοδος επανάληψης τροχιάς για την αναζήτηση σημάτων ανωμαλίας της αλλαγής υψομέτρου στα δεδομένα επαναλαμβανόμενης τροχιάς (Fricker and Padman, 2006, Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Αρχικά, δημιουργήθηκε ένα σχέδιο με τις τροχιές που δείχνει ποιες τροχιές διασχίζουν την περιοχή. Στη συνέχεια αναλύθηκε συνεχόμενα κάθε τροχιά προκειμένου να εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου.

Η αφαίρεση εικόνας χρησιμοποιήθηκε επιτυχώς σε άλλες ροές πάγου για να επιβεβαιωθεί το σημείο ICESat και να οριοθετηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η περιοχή που αλλάζει το υψόμετρο (Fricker and others, 2007; Fricker and Scambos, 2009; Bindschadler and others, in press). Οι εικόνες με αφαίρεση καταγράφουν τις αλλαγές της φωτεινότητας, ορισμένες από τις οποίες αντιστοιχούν σε αλλαγές στην κλίση σε περιοχές με μεταβολές του υψομέτρου.

Δημιουργήθηκε ένα νέο DEM για το MacIS με την τεχνική της «photoclinometry» για να ενισχυθεί η ακρίβεια σε ένα υπάρχον DEM ακρίβειας 1 Km, που δημιουργήθηκε από ραντάρ και λέιζερ υψομετρίας (Bamber and others, 2009). Γι’ αυτό το DEM συνδυάστηκαν περίπου 25 εικόνες MODIS που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια 2003-2004.

Η μελέτη μας δείχνει ότι πολλά σύνολα δεδομένων μπορούν να συγχωνευτούν μαζί για την μελέτη ενός υπο-παγετώδους συστήματος σε μία ολιστική προσέγγιση, για να μάθουμε περισσότερες πληροφορίες για το σύστημα, αντί να χρησιμοποιούμε μία μόνο τεχνική. Αυτά τα σύνολα δεδομένων συμπληρώνουν το ένα το άλλο και, όταν χρησιμοποιούνται συνδυαστικά, μπορούν να επεκτείνουν τη δυνατότητα του καθενός να ανιχνεύει, να χαρτογραφεί και να παρακολουθεί την εξέλιξη μίας ενεργής υποπαγετώδους λίμνης.

Η ανάλυση εντόπισε πέντε ενεργές λίμνες στο σύστημα MacIS (Εικόνα 1), η μεγαλύτερη από τις οποίες υφίσταται αλλαγές όγκου τουλάχιστον 1 km3. Υπολογίσθηκαν οι υδρολογικές διαδρομές του νερού μέσω του συστήματος, οι οποίες υποδεικνύουν κάποια συνδεσιμότητα μεταξύ κάποιων εκ των λιμνών. Αυτό, σε γενικές γραμμές, είναι σύμφωνο με το προσωρινό μοτίβο στις παρατηρήσεις ICESat της υψομετρικής αλλαγής της επιφάνειας πάνω από τις λίμνες. Επίσης, αξιολογήθηκε η βασική διατμητική τάση για τη ροή πάγου χρησιμοποιώντας ένα νέο DEM εφαρμόζοντας την τεχνική των Joughin and others (2004). Τρεις από τις ενεργές λίμνες φαίνεται να συνυπάρχουν με το μέγιστο στη βασική διατμητική τάση ή με κολλώδη σημεία (stiky spots). Η συσχέτιση αυτή προτείνει ότι δεν είναι όλο το νερό από τις λίμνες από το ευρύτερο υδρολογικό σύστημα, αλλά ένα σημαντικό ποσοστό παράγεται τοπικά μέσω της τήξης.

Η κίνηση του υπο-παγετώδους νερού κάτω από μεγάλα κομμάτια-φύλλα πάγου είναι μία διαδικασία για την οποία πολύ λίγα είναι γνωστά, όμως η κατανόησή τους είναι απαραίτητη προκειμένου να αξιολογηθεί η σημασία της δυναμικής του πάγου, να μελετηθεί το ισοζύγιο και να γίνει κάποια πρόβλεψη για τις μελλοντικές συνθήκες. Με βάση αυτό, είναι απαραίτητος ο εντοπισμός των υπο-παγετωδών πηγών (reservoirs) και η συχνότητα ανταλλαγής νερού μεταξύ τους, η κατανόηση του αποτελέσματος της ανακατανομής του νερού στη βασική διατμητική τάση, καθώς και ο τρόπος που διαμορφώνονται οι υπο-παγετώδεις αγωγοί κάτω από τις ροές πάγου. Τα σύνολα δεδομένων για τη μελέτη υπο-παγετωδών υδρολογικών δικτύων είναι περιορισμένα, λόγω της δύσκολης πρόσβασης στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, η χαρτογράφηση με δορυφορικές μεθόδους είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση αυτού του πεδίου.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Wikipedia, «Ice Stream». https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_stream (πρόσβαση στις 22/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση

2017-02-09T15:23:46Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art7_pic1.png | thumb | right |''' Εικόνα 1:''' Γεωμορφολογικός χάρτης του αλλουβιακού ριπιδίου Wadi Raham (WRAF) που δημιουργήθηκε από την οπτική ερμηνεία αεροφωτογραφιών. Οι θέσεις που έγιναν οι μετρήσεις πεδίου συμβολίζονται με τρίγωνο, ενώ οι θέσεις αξιολόγησης της ακρίβειας συμβολίζονται με τους μαύρους κύκλους. Αρχική κλίμακα 1: 12.000.]]

'''Onn Crouvi, Eyal Ben-Dor, Michael Beyth, Dov Avigad, Rivka Amit 2006. Quantitative mapping of arid alluvial fan surfaces using field spectrometer and hyperspectral remote sensing. Remote Sensing of Environment 104 (2006) 103–117.'''
'''Πηγή:''' http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425706001921 (08/11/2016)

Τα αλλουβιακά ριπίδια είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των άνυδρων και των ημι-άνυδρων περιοχών και παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την κλιματική αλλαγή και την Τεταρτογενή τεκτονική της εκάστοτε περιοχής (Birkeland, 1999; Bull, 1991). Αυτές οι αποθέσεις εμφανίζονται συχνά ως πολλαπλές επιφάνειες που μπορεί να διακρίνονται μεταξύ τους από το ανάγλυφο και το ύψος τους πάνω από το ενεργό κανάλι, από τα χαρακτηριστικά του εδάφους, από τον τύπο πετρωμάτων και το βαθμό κατακερματισμού (e.g. Bull, 1991; McFadden et al., 1989). Σύμφωνα με τον Αβραμίδη (2015): «Αλλουβιακά ριπίδια: κωνικές, ακτινικές αποθέσεις υλικών οι οποίες αναπτύσσονται σε θέση απότομης αλλαγής του ανάγλυφου, στο σημείο όπου λαμβάνει χώρα το άνοιγμα μιας ορεινής κοιλάδας. Ροές ιζημάτων και νερού, από το κανάλι τροφοδοσίας (feeder canyon), διασκορπίζονται ακτινικά χάνοντας την ενέργειά τους και αποτίθενται».

Η χαρτογράφηση και ο προσδιορισμός της ηλικίας των αλλουβιακών ριπιδίων των άνυδρων και των ημι-άνυδρων περιοχών είναι εξαιρετικής σημασίας σε πολλές μελέτες του Τεταρτογενούς. Ωστόσο, η πιο κοινή μέθοδος χαρτογράφησης αυτών των δομών βασίζεται στην οπτική, ποιοτική ερμηνεία των αεροφωτογραφιών. Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η δυνατότητα χαρτογράφησης των επιφανειών αυτών ιζηματογενών δομών χρησιμοποιώντας την υπερφασματική τηλεπισκόπηση εν πτήσει. Η τεχνική αυτή δοκιμάστηκε σε επιφάνειες αλλουβιακών ριπιδίων ηλικίας Ανώτερο Πλειστόκαινο έως Ολόκαινο που βρίσκονται στην άνυδρη κοιλάδα Arava του νοτίου Israel.

Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε σε αυτή την εργασία περιλαμβάνει τέσσερα (4) βασικά στάδια:

'''1.''' Χαρακτηρισμός στο πεδίο των επιφανειών των αλλουβιακών ριπιδίων και χαρτογράφησή τους με αεροφωτογραφίες. Το αλλουβιακό ριπίδιο Wadi Raham χαρτογραφήθηκε με οπτική ερμηνεία της φωτεινότητας της επιφάνειας, την απόχρωση σε λευκό και μαύρο και το χρώμα των αεροφωτογραφιών (Κλίμακα 1: 12.000) που ακολουθείται από διορθώσεις από την έρευνα πεδίου. Για τον προσδιορισμό της χρονοσειράς και την εκτίμηση της σχετικής ηλικίας (Amit et al., 1996) χρησιμοποιήθηκαν:
* Ο βαθμός ανάλυσης της επιφάνειας που προσδιορίσθηκε με οπτικές εκτιμήσεις (Amit et al., 1996).
* Ο βαθμός ανάπτυξης του κροκαλοπαγούς στρώματος (desert pavement - pavement καλείται μία επιφάνεια της ερήμου που καλύπτεται από συσσωρευμένα γωνιακά ή στρογγυλεμένα θραύσματα βράχων σε μέγεθος κροκάλων ) προσδιορίσθηκε από εκτιμήσεις, στο πεδίο, του μεγέθους των χαλικιών της επιφάνειας, τη διαλογή και το ποσοστό κάλυψης (Amit & Gerson, 1986).
* Το ποσοστό κάλυψης των χαλικιών που υπολογίσθηκε με βάση ένα μεταλλικό δίχτυ με διαστάσεις 1x1 m και τοποθετήθηκε σε κάθε επιφάνεια των αλλουβιακών ριπιδίων. Ο μέσος όρος της κάλυψης καθορίστηκε με βάση δέκα (10) μετρήσεις σε κάθε επιφάνεια.
* Το μέγιστο μέγεθος των χαλικιών και η λιθολογία που μετρήθηκαν σε διαστήματα 10 cm 20/30 m τυχαίων τομών κάθετων προς τη κατεύθυνση της γενικής ροής.
* Το χρώμα των πετρωμάτων που προσδιορίσθηκε χρησιμοποιώντας το συνδυασμό χρωμάτων Munsell.

'''2.''' Φασματικές μετρήσεις πεδίου (Εικόνα 1). Προκειμένου να αναλυθεί η φασματική υπογραφή των επιφανειών μετρήθηκαν δύο τύποι φασμάτων πεδίου: α) το φάσμα της συνολικής επιφάνειας μίας συγκεκριμένης επιφανειακής χρονοσειράς, β) το φάσμα συγκεκριμένων χαλικιών και στοιχείων της επιφάνειας από κάθε μονάδα της χρονοσειράς.

'''3.''' Απόκτηση υπερφασματικών δεδομένων, επεξεργασία και ανάλυση. Ένα ψηφιακό φασματόμετρο DAIS-7915 χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη των υπερφασματικών δεδομένων, τα οποία αργότερα αναλύθηκαν με το λογισμικό ENVI (1993). Η ραδιομετρική βαθμονόμηση διεξήχθη στα εργαστήρια DLR στη Γερμανία, ενώ για την ατμοσφαιρική διόρθωση δοκιμάστηκαν διάφορες διαδικασίες (ATREM, MODTRAN, Flat Field, Internal Average Relative Reflectance, and Empirical Line (EL)) και επιλέχθηκε η διόρθωση EL λόγω της καλύτερης απόδοσης σε σχέση με τις άλλες μεθόδους (Crouvi, 2002.

'''4.''' Αξιολόγηση της ακρίβειας της υπερφασματικής χαρτογράφησης.

Τα αποτελέσματα των υπερφασματικών μετρήσεων του πεδίου έδειξαν ότι η επιφάνεια ανάκλασης ελέγχεται από δύο κύριες επιφανειακές διεργασίες, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως κριτήρια της σχετικής ηλικίας: ο βαθμός ανάπτυξης του κροκαλοπαγούς στρώματος (desert pavement) της ερήμου (κάλυψη χαλικιού %) ελέγχει το βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση, ενώ η ανάπτυξη του στρώματος των πετρωμάτων επηρεάζει σημαντικά τη συνολική ανακλαστικότητα της επιφάνειας, αλλά η επίδρασή της στο βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση είναι περιορισμένη. Παρατηρήθηκε ότι όσο το ποσοστό των χαλικιών, που καλύπτουν την επιφάνεια αυξάνεται, τόσο αυξάνεται και το βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση των κοινών χαλικιών, σε αυτή την περίπτωση ανθρακικών στα 2.33 μm. Αντίθετα, το βάθος που μπορεί να φθάσει η απορρόφηση στο τμήμα μεταξύ των χαλικιών μειώνεται. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους συσχετισμούς στη χαρτογράφηση της επιφάνειας των χαλικιών (%) σε όλο το αλλουβιακό ριπίδιο, υπολογίσθηκε το ποσοστό της κάλυψης των χαλικιών σε κάθε pixel της υπερφασματικής εικόνας. Η ακρίβεια της πρόβλεψης του ποσοστού κάλυψης των χαλικιών είναι της τάξης του ± 15% (π.χ. αν η κάλυψη του χαλικιού της τάξης του 50%, μπορεί να προβλεφθεί να είναι 35% έως 65%). Η φασματική χαρτογράφηση διατηρήθηκε σε υψηλό βαθμό ακρίβειας (R2 =0.57 έως 0.83), αφού χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα αξιολόγησης μεγάλης ακρίβειας. Η ποσοτική μεθοδολογία που αναπτύχθηκε σε αυτή τη μελέτη για τη χαρτογράφηση των επιφανειών των αλλουβιακών ριπιδίων μπορεί να προσαρμοστεί και για άλλες επιφάνειες σε όλες τις άνυδρες περιοχές του
κόσμου.

Για τη δημιουργία ποσοτικών και με μεγάλη ακρίβεια γεωμορφολογικών χαρτών, αντί για τη μέθοδο της ερμηνείας αεροφωτογραφιών προτείνεται η αξιοποίηση της μεθόδου που προαναφέρθηκε σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους τηλεπισκόπησης.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Αβραμίδης Π., «Ενότητα 7: Περιβάλλοντα Ιζηματογένεσης – Αλλουβιακά Ριπίδια», Πανεπιστήμιο Πατρών, Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα ΠΠ, 2015. https://www.researchgate.net/profile/Eyal_Ben-Dor/publication/222563719_Quantitative_mapping_of_arid_alluvial_fan_surfaces_using_field_spectrometer_and_hyperspectral_remote_sensing/links/0fcfd50b673a02c73b000000.pdf (πρόσβαση στις 20/01/2017)
* Wikipedia, «Desert Pavement». https://en.wikipedia.org/wiki/Desert_pavement (πρόσβαση στις 20/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση

2017-02-09T15:23:31Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art5_pic1.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' Μικροφωτογραφίες SEM των πρωτογενών υφών της ελαφρόπετρας που εκτίθενται στις επιφάνειες ρυολιθικής ροής (OBS, FVP, CVP). Αξίζει να σημειωθεί το διαφορετικό μέγεθος, το σχήμα και η συνεκτικότητα των φυσαλίδων στα FVP και CVP. Αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τη φασματική αντίθεση των καναλιών απορρόφησης θερμικού υπερύθρου.]]
[[Εικόνα: TJ_art5_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Χάρτες φυσαλίδων LGM σε ανάλυση A. 10.4 m/pixel (TIMS) και ανάλυση B. 90 m/pixel (προσομοίωση ASTER) από εικόνες ακτινοβολίας γραμμικής αποσυνέλιξης. Το επιφανειακό ποσοστό των φυσαλίδων έχει ομαδοποιηθεί σε περιοχές με χρωματικούς κώδικες. Περιοχές με κόκκινο και πορτοκαλί δηλώνουν εμφανίσεις CVP, το πράσινο και το κίτρινο αντιστοιχούν με την πιο άφθονη FVP, και το μπλε και το φούξια δείχνουν το OBS και την πυκνή μικροκρυσταλλική λάβα. Οι περιοχές στα τετράγωνα είναι περιοχές με υψηλά και χαμηλά ποσοστά φυσαλίδων και στα δύο σύνολα δεδομένων.]]

'''Ramsey M. S., Fink J. H. 1999. Estimating silicic lava vesicularity with thermal remote sensing: a new technique for volcanic mapping and monitoring. Bull Volcanol (1999) 61 :32–39.'''
'''Πηγή:''' http://www.pitt.edu/~mramsey/papers/bulvolc99.pdf (5/11/2016)

Η χρήση των δορυφόρων και των αεροσκαφών για την παρακολούθηση των ενεργών ηφαιστειακών περιοχών και την χαρτογράφηση των προϊόντων των εκρήξεων εξελισσόταν για δεκαετίες. Σταδιακά όλο και πιο σύνθετες τεχνικές επεξεργασίας εικόνων εφαρμόστηκαν σε έναν αυξανόμενο αριθμό συνόλων δεδομένων για να εξαχθούν χαρακτηριστικά όπως ο όγκος του διοξειδίου του θείου σε κηλίδες με τη χρήση του θερμικού υπερύθρου (TIR; Realmuto et al. 1994) και η παρουσία «θερμών σημείων» (hot spots) με υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Abrams et al. 1991). Αυτή η εργασία περιγράφει την χρήση τηλεπισκόπησης TIR και ένα αναλυτικό μοντέλο που αναπτύχθηκε (Ramsey and Christensen 1998) για την εκτίμηση των επιφανειακών φυσαλίδων(πρόκειται για μία μετάφραση της λέξης vesicularity. Vesicles είναι οι φυσαλίδες των ορυκτών. Συνεπώς, ένας βράχος που μοιάζει με ελβετικό τυρί έχει φυσαλιδώδη υφή. Οι φυσαλίδες κυμαίνονται σε σχήμα από το σφαιρικό στο επίμηκες και στο μέγεθος από ~ 1mm έως περισσότερο από 1 cm) της ρυολιθικής ροής του Little Glass Mountain στη βόρεια California.

Η τηλεπισκόπηση των ενεργών δόμων λάβας παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη διάρκεια της συνεχούς εκροής λάβας και την ανίχνευση της πιθανής εκρηκτικής δραστηριότητας που σχετίζεται με αυτή. Σε ανενεργές ροές, μεταβολές στην υφή της επιφάνειας που κυμαίνονται από πυκνό γυαλί έως ελαφρόπετρα με υψηλό ποσοστό φυσαλίδων μπορούν να σχετίζονται με την ώρα της τοποθέτησης, το περιεχόμενο σε πτητικές ουσίες και την εσωτερική δομή. Επιφανειακές κισσηρώδεις υφές παράγουν επίσης αλλαγές στα φάσματα θερμικής εκπομπής που είναι ευδιάκριτα με τη χρήση της τηλεπισκόπησης. Φασματικά, οι υφές περιγράφουν ένα συνεχές που αποτελείται από δύο «καθαρούς στόχους», οψιδιανού και φυσαλίδων. Τα διακριτά φασματικά χαρακτηριστικά του οψιδιανού δεν είναι έντονα στην ελαφρόπετρα λόγω της αποτύπωσης των φυσαλίδων, οι οποίες μιμούνται ουδέτερους πομπούς που δεν ανακλούν φασματικά.

Το μοντέλο παρήγαγε μία εικόνα με φυσαλίδες ροής με τιμές από μηδέν (0%) έως περίπου εβδομήντα (~70%), που μπορούν να ομαδοποιηθούν σε τρεις μεγάλες τάξεις υφής: πυκνός οψιδιανός, λεπτή φυσαλιδώδη ελαφρόπετρα και χονδρή φυσαλιδώδη ελαφρόπετρα. Οι τιμές που εξάγονται από την εικόνα συγκρίνονται με εκείνες που προέρχονται από αναλύσεις SEM των συλλεχθέντων δειγμάτων, καθώς και με αποτελέσματα που έχουν αναφερθεί σε προηγούμενες μελέτες.

Συγκεκριμένα, δείγματα από τη ροή LGM συλλέχθηκαν κατά την θερινή περίοδο των ετών 1993-1995. Τα δεδομένα λήφθηκαν από φρέσκες και αλλοιωμένες από τις καιρικές συνθήκες επιφάνειες, καθώς και σε διάφορους προσανατολισμούς ώστε να ποσοτικοποιηθεί το μέγεθος αυτών των επιδράσεων. Τα φάσματα προήλθαν από το σημείο με μέγεθος 2 cm του φασματόμετρου και υπολογίσθηκε ο μέσος όρος για να αναπαρασταθούν οι πολλές διαφορετικές κατευθύνσεις των φυσαλίδων που υπάρχουν στην επιφάνεια της ροής. Το μοντέλο γραμμικής αποσυνέλιξης που αρχικά αναπτύχθηκε για την ανίχνευση ορυκτολογικών μεταβολών (Ramsey and Fink 1994, Ramsey and Christensen 1998), προσαρμόστηκε για χρήση ως αλγόριθμος ανίχνευσης υφής. Πριν από την ανάλυση της εικόνας, το μοντέλο εφαρμόστηκε στα εργαστηριακά δεδομένα και η εκτίμηση των φυσαλίδων που προέκυψε χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της ακρίβειας και ως ένα σημείο σύγκρισης για τα αποτελέσματα της εικόνας. Οι φυσαλίδες που προήλθαν από το μοντέλο για το εργαστήριο και η TIR απεικόνιση επίσης συγκρίθηκαν με προηγουμένως δημοσιευμένες τιμές και μέσους όρους που αποκτήθηκαν από το SEM. Οι μικροφωτογραφίες SEM που φαίνονται στην εικόνα 1 λήφθηκαν από δείγματα που συλλέχθηκαν στα Obsidian Dome (Δόμος Οψιδιανού) και Long Valley Caldera της California με τις ίδιες μονάδες υφής όπως εκείνες στο LGM. Οι τιμές των φυσαλίδων υπολογίσθηκαν με βάση το ποσοστό των κενών χώρων στο ανώτερο 1 mm κάθε μικροφωτογραφίας.

Στο κομμάτι της τηλεπισκόπησης σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν εναέρια δεδομένα από τον Πολυφασματικό Σαρωτή Θερμικού Υπερύθρου TIMS της NASA. Το όργανο TIMS έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να λειτουργεί εντός του ατμοσφαιρικού παραθύρου TIR, συλλέγοντας έξι (6) φασματικά κανάλια εκπεμπόμενης θερμικής ακτινοβολίας από την επιφάνεια του εδάφους και την παρεμβαλλόμενη ατμοσφαιρική στήλη (Kahle and Goetz 1983). Η ανάλυση κάθε εικονοστοιχείου της εικόνας εξαρτάται από το υψόμετρο του αεροσκάφους και τον τρόπο που αντιλαμβάνεται το όργανο το πεδίο. Τα τμήματα της επιφάνειας που έχουν διαφορετική σύνθεση ή υφές και μία επιφανειακή ένταση μικρότερη από την ανάλυση της εικόνας, ανιχνεύονται ως σύνθετο φάσμα ανά εικονοστοιχείο. Αυτό το φάσμα επίσης περιέχει πληροφορίες για τη θερμοκρασία του εδάφους και την παρεμβαλλόμενη ατμόσφαιρα μεταξύ της επιφάνειας και του αισθητήρα.

Αρκετά στάδια επεξεργασίας και βαθμονόμησης διεξήχθησαν. Η επίδραση της απορρόφησης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα, εξαλείφθηκε χρησιμοποιώντας το μοντέλο μετάδοσης ακτινοβολίας MODTRAN με τη χρήση ενός standard profile του καλοκαιριού μιας χώρας μέσου γεωγραφικού πλάτους (Berke et al. 1989). Αφού έγινε η ατμοσφαιρική διόρθωση, η βαθμονομημένη επιφανειακή ακτινοβολία μειώθηκε σε ένα συνδυασμό της φωτεινότητας της θερμοκρασίας και της ακτινοβολίας. Όσον αφορά τα εργαστηριακά δεδομένα, η ακτινοβολία που προέρχεται από το TIMS σχετίζεται άμεσα με τις ιδιότητες της επιφάνειας και χρησιμεύει ως μία είσοδος μέσα στο μοντέλο αποσυνέλιξης.
Οι εργαστηριακοί στόχοι μειώθηκαν σε διάσταση έξι (6) TIMS. Με το OBS και έναν ουδέτερο πομπό που χρησιμεύουν ως φασματικοί «καθαροί στόχοι», το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για να παραχθεί μία εικόνα με ένα ποσοστό φυσαλίδων για τον δόμο (εικόνα 2). Οι μέσες τιμές από περιοχές με γνωστές επιφανειακές υφές εξήχθησαν από αυτή την εικόνα και συγκρίθηκαν με τα αποτελέσματα του εργαστηρίου και των τιμών που είχαν αναφερθεί προηγουμένως.

Η Τηλεπισκόπηση παρέχει φασματική, χωρική και χρονική κάλυψη τόσο για τη γεωλογική χαρτογράφηση όσο και για την παρακολούθηση πολλών ηφαιστείων στον κόσμο. Η τεχνική που αναφέρεται παραπάνω παρέχει τα μέσα για την ακριβή χαρτογράφηση των επιφανειακών κατανομών αυτών των υφών, καταλήγοντας σε σημαντικά διαφορετικές τιμές από αυτές που προέρχονται από τη χρήση αεροφωτογραφιών. Αν εφαρμοστεί σε ενεργούς δόμους, αυτή η τεχνική θα προσφέρει στους ηφαιστειολόγους την δυνατότητα να παρακολουθούν δόμους μεγάλης αφαίρεσης αερίων και εκρηκτικών δυνατοτήτων σε σχεδόν πραγματικό χρόνο.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Department of Geology and Planetary Science http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/2IgneousRocks/IgneousTextures/7VesicularAmygdaloidal.html (πρόσβαση στις 13/12/2016)

[[category:Χαρτογραφία]]

Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση

2017-02-09T15:22:55Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art2_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' Εικόνα VIRS 200 της πόλης Viareggio σε κλίμακα του γκρι, όπως φαίνεται στο ένατο (9ο) κανάλι (546.25 nm). Τα βέλη δείχνουν τις θέσεις με τα αχνά φώτα της πόλης]]
[[Εικόνα: TJ_art2_pic3.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Σύνθετη εικόνα MIVIS που λήφθηκε πάνω από την πόλη Viareggio και περιλαμβάνει την χαρτογράφηση του εκατοστού (100ου) καναλιού ως κόκκινο, του ενενηκοστού πέμπτου (95ου) καναλιού ως πράσινο και του ενενηκοστού (93ου) τρίτου καναλιού ως μπλε]]

'''Alessandro Barducci, Marco Benvenuti, Laura Bonora, Francesco Castagnoli, Donatella Guzzi, Paolo Marcoionni and Ivan Pippi 2006. Hyperspectral remote sensing for light pollution monitoring. ANNALS OF GEOPHYSICS, VOL. 49, N. 1, February 2006.'''
'''Πηγή:''' http://www.earth-prints.org/bitstream/2122/1964/1/34%20Barducci.pdf (8/11/2016)

Μία πιθανή εφαρμογή της υπερφασματικής τηλεπισκόπησης αφορά την εκτίμηση της φωτορύπανσης στις αστικές και τις βιομηχανικές περιοχές. Η φωτορύπανση, ένα πρόβλημα που επηρεάζει τις περισσότερες αστικές περιοχές, παράγεται από ένα μεγάλο αριθμό πηγών φωτισμού, το φως των οποίων διασκορπίζεται στον ουρανό λόγω της παρουσίας σκόνης και αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα (Catanzaro and Catalano, 2000; Cinzano et al. 2001). Αποτέλεσμα αυτού είναι ο ουρανός να είναι πιο φωτεινός από τα κανονικά επίπεδα, ενώ μία από τις συνέπειες που επιφέρει είναι ότι τα άστρα και άλλα αστρονομικά αντικείμενα, που είναι γενικά αχνά, να χάνονται λόγω της λάμψης του φόντου.

Μετά από την χρήση αισθητήρων OLS (Operational Line Scan) στην Εθνική Ωκεανογραφική και Ατμοσφαιρική Υπηρεσία στο Αμυντικό Μετεωρολογικό Δορυφορικό Πρόγραμμα (DMSP), η απομακρυσμένη αξιολόγηση της φωτορύπανσης απέκτησε νέες δυνατότητες, συμπληρώνοντας πληροφορίες που βασίζονται σε μετρήσεις εδάφους (Isobe, 1008; Isobe and Kosai, 1998; Isobe and Hamamura, 1998; Walker, 1973).

Σε αυτή την εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από μία καμπάνια τηλεπισκόπησης που έλαβε χώρα τον Σεπτέμβριο του 2001. Για πρώτη φορά μετρήθηκε η νυχτερινή φωτορύπανση σε υψηλή χωρική και φασματική ανάλυση με τη χρήση δύο αερομεταφερόμενων υπερφασματικών αισθητήρων, το φασματόμετρο πολυφασματικής απεικόνισης στο ορατό-υπέρυθρο (MIVIS) και το ορατό-υπέρυθρο ραδιόμετρο (VIRS-200). Αυτά τα συστήματα απεικόνισης που γενικά χρησιμοποιήθηκαν για την τηλεπισκόπηση κατά τη διάρκεια της ημέρας, πέταξαν πάνω από την ακτή της Τοσκάνης (Ιταλία) επί του σκάφους Casa 212/200 σε υψόμετρο 1,5-2,0 km.

Προκειμένου να χαρτογραφηθούν οι κύριες γραμμές εκπομπής από τα κοινά φώτα των πόλεων που χρησιμοποιούνται για το δημόσιο φωτισμό επιλέχθηκε η βέλτιστη φασματική ρύθμιση. Συγκεκριμένα, τέσσερα φασματικά κανάλια επιλέχθηκαν για την παρατήρηση των ευρέων φασματικών εκπομπών από τις πηγές με υψηλή πίεση νατρίου (Na) (ευρεία χαρακτηριστικά εντοπίζονται κοντά στα 570 nm και στα 600nm περίπου). Έξι κανάλια χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση τριών γραμμών εκπομπής υδραργύρου (Hg) στα 435.85 nm, 546.07 nm, και στο δισεπίλυτο ζευγάρι 576.96 nm-579.07 nm. Άλλα έξι φασματικά κανάλια επιλέχθηκαν για τη μέτρηση τριών γραμμών εκπομπής από πηγές μικτών ατμών που είχαν μήκη κύματος περίπου 450 nm, 533 nm και 586 nm. Τα εναπομείναντα τέσσερα κανάλια χρησιμοποιήθηκαν ως αναφορά και συντονίσθηκαν στις ακόλουθες θέσεις μηκών κύματος: 506.25 nm, 701.25 nm, 801.25 nm και 936,25 nm. Το κανάλι στα 936.25 nm εμπίπτει σε μία ζώνη ισχυρής ατμοσφαιρικής απορρόφησης υδρατμών νερού (H2O).

Για να ανακτηθούν τα φάσματα από τις εικόνες του αισθητήρα VIRS 200 έχει γίνει προ-επεξεργασία με την αφαίρεση του σκούρου τμήματος, επίπεδη διόρθωση γης και μετατροπή σε μονάδες ακτινοβολίας (nW cm-2 sr-1 nm-1) (Barducci and Pippi, 2001). Στις εικόνες ακτινοβολίας εφαρμόστηκαν φίλτρα ώστε να απομακρυνθεί ο θόρυβος σε λιγότερο από 3σ, όπου «σ» η τυπική απόκλιση του θορύβου.
Μία εικόνα VIRS 200 λήφθηκε στο ένατο (9ο) κανάλι (546.25 nm) πάνω από το Viareggio, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1.

Η θέση του μήκους κύματος του καναλιού που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή αυτής της εικόνας επιλέχθηκε για τη χαρτογράφηση μίας από τις πιο έντονες γραμμές εκπομπής που καταγράφηκαν κατά την μελέτη πεδίου. Η απεικόνιση VIRS 200 είναι ικανή να επιλύσει φασματικά και χωρικά ακόμη και τα αχνά φώτα της πόλης.
Από την ανάλυση των ληφθέντων φασμάτων, παρατηρήθηκε μία εικόνα με μέγιστη φωτεινότητα της τάξης των 2000-2500 nW cm-2 sr-1 nm-1. Το ποσό αυτό είναι κοντά στις μέγιστες τιμές της ακτινοβολίας στον αισθητήρα που παρατηρήθηκαν στις μετρήσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας πάνω από επιφάνεια χαμηλής ανακλαστικότητας, όπως επιφάνειες μέσα σε νερό, άσφαλτος, καμένες εκτάσεις. Αυτά τα επίπεδα ακτινοβολίας μπορούν εύκολα να υπολογισθούν με την εφαρμογή, για παράδειγμα, του κώδικα MODTRAN.

Μία σύνθετη εικόνα MIVIS πάνω από την πόλη Viareggio φαίνεται στην Eικόνα 2, χαρτογραφώντας το εκατοστό (100ο) κανάλι ως κόκκινο, το ενενηκοστό πέμπτο (95ο) ως πράσινο και το ενενηκοστό τρίτο (93ο) ως μπλε. Όπως ήταν αναμενόμενο, η εικόνα δείχνει χαμηλή αντίθεση λόγω του υψηλού βαθμού συσχέτισης της έντασης μεταξύ θερμικών υπέρυθρων μηκών κύματος.

Επαληθεύτηκε ότι τα δεδομένα MIVIS στο ορατό και το εγγύς υπέρυθρο δεν είναι κατάλληλα για το σκοπό που επιδιώκεται στην έρευνα, καθώς αυτά τα φασματικά κανάλια δεν είναι σε θέση να ανιχνεύσουν τα αχνά φώτα της πόλης που εντοπίσθηκαν από το VIRS-200 (Οι εικόνες MIVIS σε αυτά τα μήκη κύματος αποτελούνται σχεδόν αποκλειστικά από θόρυβο). Λόγω της υψηλής ευαισθησίας η απεικόνιση VIRS-200 εντοπίζει ακόμα και τα αχνά φώτα της πόλης, σε αντίθεση με τον αισθητήρα MIVIS. Στην πραγματικότητα, ένα στενό φασματικό κανάλι συντονισμένο σε ένα μήκος κύματος με γραμμική εκπομπή της πηγής λαμβάνει υψηλότερο σήμα από αυτό που λαμβάνει ένα ευρυζωνικό κανάλι.

Συμπερασματικά, με την αξιοποίηση της τηλεπισκόπησης στη μελέτη της φωτορύπανσης είναι δυνατή η χαρτογράφηση των κύριων γραμμών εκπομπής του φωτός, καθώς ακόμη και ο εντοπισμός των πηγών αχνού φωτισμού. Επιπλέον, με την τηλεπισκόπηση μπορεί να υπολογισθεί η φωτορύπανση σε μεγάλες περιοχές, ενώ οι μετρήσεις πεδίου δεν προσφέρουν αυτή τη δυνατότητα παρά τη μεγάλη ακρίβεια των δεδομένων.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* darksky.gr, το ελληνικό παράρτημα της International Darksky Association http://www.darksky.gr/lightpollution.html (πρόσβαση στις 16/11/2016)
* Team Energy http://www.teamenergy.gr/ΦΩΤΟΡΥΠΑΝΣΗ.html (πρόσβαση στις 16/11/2016)

[[category:Ατμοσφαιρική Ρύπανση]]

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T15:22:25Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
* [[ Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι

2017-02-09T15:21:30Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art9_pic1.png | thumb | right | '''Εικόνα 1:''' Φωτογραφία της Σελήνης, στην οποία φαίνεται η τοποθεσία των αποθέσεων LDMD. Αυτές οι αποθέσεις εντοπίζονται σε ένα μεγάλο τμήμα της ορατής πλευράς της Σελήνης και συγκεντρώνονται γύρω από την περίμετρο της μεγάλης πεδιάδας maria.]]
[[Εικόνα: TJ_art9_pic2.png | thumb | right | '''Εικόνα 2:''' Αντιπροσωπευτικά φάσματα από κάθε ομάδα των τοπικών πυροκλαστικών αποθέσεων. Η ομάδα 1 (group 1) αντιπροσωπεύεται από φάσματα πυροκλαστικών του Grimaldi, η ομάδα 2 (group 2) από φάσματα του ανατολικού Aristoteles και η ομάδα 3 (group 3) από φάσματα του J. Herschel.]]

'''Hawke B.R. and Coombs C.R., Gaddis L.R., Lucey P.G. and Owensby P.D., 1989. Remote Sensing and Geologic Studies of Localized Dark Mantle Deposits on the Moon. Proceedings of the 19th Lunar and Planetary Science Conference, pp. 255-268, 1989. (Copyright 1989, Lunar and Planetary Institute, Houston, provided by the NASA Astrophysics Data System).'''
'''Πηγή:''' http://adsabs.harvard.edu/full/1989LPSC...19..255H (5/11/2016)

Οι τοπικές αποθέσεις σκούρου μανδύα (localized lunar dark mantle deposits - LDMD) στη Σελήνη είναι μικρά, λεία τμήματα με μικρή ανακλαστικότητα προερχόμενα από πυροκλαστικά υλικά, τα οποία συνδέονται με κρατήρες ενδογενών πηγών. Αυτές οι αποθέσεις εντοπίζονται σε όλη την ορατή πλευρά της Σελήνης. Κυρίως συγκεντρώνονται γύρω από τις περιμέτρους της μεγάλης βασαλτικής πεδιάδας maria της Σελήνης (Εικόνα 1) (Schultz, 1976, Head and Wilson, 1979, Hawke and Head, 1980, Hawke et al., 1980, Gaddis et al., 1985, Coombs et al., 1988) και στα δάπεδα των μεγάλων κρατήρων Ίμβριας και προ-Ίμβριας ηλικίας (π.χ. > 3.4 δισεκατομμύρια χρόνια). Χαρακτηριστικό των αποθέσεων αυτών είναι το μικρό τους μέγεθος (τυπικά < 250 - 550 km2), ενώ ευθυγραμμίζονται κατά μήκος των ρωγμών του πυθμένα των κρατήρων και γενικά συνδέονται με ανοίγματα μη κυκλικού σχήματος. Ένας μηχανισμός έκρηξης ανάλογος με εκείνον των επίγειων Βουλκάνιων εκρήξεων θεωρείται υπεύθυνος για τις αποθέσεις σκούρου μανδύα (LDMD), σε αντίθεση με τις εκρήξεις τύπου Στρόμπολι ή τις συνεχείς εκρήξεις των περιφερειακών αποθέσεων σκούρου μανδύα. Σε μία Βουλκάνια έκρηξη, η συσσώρευση του αερίου σε ένα καλυμμένο σώμα μάγματος οδηγεί σε εκρηκτική αποσυμπίεση και στην επακόλουθη τοποθέτηση πυροκλαστικών αποθέσεων γύρω από έναν ενδογενή κρατήρα. Αναλύσεις του εγγύς υπέρυθρου φάσματος, πολυφασματικών εικόνων και δεδομένων ραντάρ που λήφθηκαν από 25 αποθέσεις LDMD οδήγησαν στην εξακρίβωση τριών ομάδων LDMD με βάση τη σύστασή τους. Αν και αυτές οι αποθέσεις συνδέονται γεννητικά και παρουσιάζουν πολλές μορφολογικές ομοιότητες, η μελέτη της φασματικής ανακλαστικότητας έδειξε ότι παρουσιάζουν φασματικές διαφοροποιήσεις, και συνεπώς διαφοροποιήσεις και ως προς τη σύστασή τους. Αναγνωρίσθηκαν τρεις διαφορετικές ομάδες με βάση το βάθος, το κέντρο και το συνολικό σχήμα τους στα χαρακτηριστικά απορρόφησής τους στο 1μm (Εικόνα 2).

Η μελέτη των πυροκλαστικών υλικών και αποθέσεων είναι σημαντική για την κατανόηση της φύσης της ηφαιστειακής δραστηριότητας της Σελήνης, η οποία με τη σειρά της χρησιμεύει ως βάση για τη μελέτη της ηφαιστειακής δραστηριότητας άλλων πλανητών (σε πλανήτες που έχει εντοπισθεί ηφαιστειότητα). Το ενδιαφέρον σε αυτές τις πυροκλαστικές αποθέσεις είναι έντονο καθώς μπορεί να αποδειχθούν πηγή για τους πόρους της Σελήνης, όπως ο ιλμενίτης και τα πτητικά (e.g., Head, 1974; Butler, 1978), και ως εκ τούτου σημαντικές για τις μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές και τη δημιουργία μίας μόνιμης βάσης στη Σελήνη.

Η ανάλυση δεδομένων τηλεπισκόπησης μπορεί να παρέχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση, τη φύση και την επιφανειακή έκταση των αποθέσεων σκούρου μανδύα (LDMD). Συγκεκριμένα, μετρήσεις της φασματικής ανακλαστικότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντληθούν γεωχημικές και ορυκτολογικές πληροφορίες από το σεληνιακό έδαφος. Το σεληνιακό φάσμα χαρακτηρίζεται από μία θετική συνεχή κλίση, ή συνολική αύξηση της ανακλαστικότητας προς τα μεγαλύτερα μήκη κύματος. Η «υπογραφή» ενός ορυκτού εμφανίζεται ως ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό της απορρόφησης που έχει τοποθετηθεί πάνω στο θετικό συνεχές. Η ενέργεια αυτών των καναλιών απορρόφησης (μετρημένη σε μήκη κύματος) προσδιορίζεται από την ηλεκτρονική διαμόρφωση των μεταβατικών ιόντων (π.χ. Fe2+, Fe3+, Ti3+, Ti4+) και από τη γεωμετρία των θέσεων συντονισμού των ορυκτών υποδοχής τους (Burns, 1970a).

Προκειμένου να προσδιορισθεί η σύνθεση και ο τρόπος απόθεσης των LDMD λήφθηκαν φάσματα ανακλαστικότητας στο εγγύς υπέρυθρο για έναν μεγάλο αριθμό αποθέσεων. Αυτές οι θέσεις περιλαμβάνουν τα: Franklin floor deposits (29°N, 48°E), Atlas dark halo craters (45°N, 45°E), Alphonsus dark halo craters (13°S, 4°W), Grimaldi pyroclastics (1°S, 64°W), Vitruvius floor (17°N, 31°E), J. Herschel dark mantle deposit (62°N, 41°W), Archimedes south rim (28°N, 4°W), Rima Fresnel pyroclastics (28°30’N, 4°E), Grüger south flank (17°30’S, 67°W), και οι δύο αποθέσεις σκούρου μανδύα ανατολικά από το Aristoteles (50°N, 21°E και 50°N, 28°E).

Για να παρέχουν λεπτομερείς ορυκτολογικές πληροφορίες για τις αποθέσεις LDMD, τα φάσματα στο εγγύς υπέρυθρο αποκτήθηκαν με τη χρήση του φασματομέτρου αντιμονιούχου ινδίου του Τμήματος Πλανητικών Γεωεπιστημών (Planetary Geoscience Division - PGD) στο Πανεπιστημίο της Hawaii. Το φασματόμετρο μετρά την ένταση σε κάθε ένα από τα 120 κανάλια με μήκος κύματος μεταξύ 0.6 – 2.5 μm διαμέσου ενός περιστρεφόμενου συνεχώς μεταβαλλόμενου ζωνοπερατού φίλτρου (McCord et al., 1981, Bell and Hawke, 1984). Κάθε απόθεση πυροκλαστικών υλικών παρατηρήθηκε δύο ή τρεις φορές, με δύο διαδοχικές σαρώσεις που αθροίζονταν μαζί πριν το φάσμα γραφεί σε κασέτα. Με τον τρόπο αυτό, κάθε φάσμα αντιπροσωπεύει ένα μέσο όρο από τέσσερεις (4) έως έξι (6) μεμονωμένες μετρήσεις. Οι παρατηρήσεις των LDMD πραγματοποιήθηκαν με τρόπο παρόμοιο με αυτό που εφαρμόστηκε από τους Bell and Hawke (1984) για να μελετηθούν οι σεληνιακοί κρατήρες.

Οι περιοχές Apollo 16, Mare Serenitatis και Mare Humorum παρατηρήθηκαν τακτικά προκειμένου να χρησιμοποιηθούν ως πρότυπα. Αυτά τα φάσματα χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής απόσβεσης κάθε νύχτας καθ’ όλη τη διάρκεια της. Διορθώσεις της απόσβεσης έγιναν ακολουθώντας τις μεθόδους των McCord and Clark (1979) και Clark (1980). Αυτές οι μέθοδοι παράγουν φάσματα του λόγου ανάκλασης μεταξύ των μελετώμενων περιοχών και των περιοχών που αποτελούν πρότυπα. Με βάση τους Adams και McCord (1971) η καμπύλη ανακλαστικότητας από το προσεκτικά επιλεγμένο δείγμα εδάφους του Apollo 16, του προτύπου (ή η τυπική) Mare Serenitatis, ή από το πρότυπο Mare Humorum, χρησιμοποιήθηκε για τη μετατροπή των σχετικών φασμάτων σε φασματική ανακλαστικότητα. Για την περαιτέρω διάκριση μεταξύ των φασμάτων και για να τονισθούν οι διαφορές στα χαρακτηριστικά της 1 μm ζώνης απορρόφησης, μία ευθεία συνεχόμενη γραμμή απομακρύνθηκε από κάθε φάσμα. Δεν πραγματοποιήθηκαν θερμικές διορθώσεις για κανένα από τα φάσματα, συνεπώς μπορούν να εμφανίζουν κάποια διακύμανση προς τα μεγαλύτερα μήκη κύματος (> 2.2 μm). Επιπλέον, λήφθηκαν φασματικές εικόνες (0.56μm, 0.40/0.56 μm, 0.90/0.56 μm) για πολλές αποθέσεις LDMD, συμπεριλαμβανόμενων εκείνων που σχετίζονται με τους κρατήρες Franklin, Atlas και J. Herschel.

H εργασία αυτή προσπαθεί να δείξει ότι οι τοπικές αποθέσεις σκούρου μανδύα (localized lunar dark mantle deposits - LDMD) στη Σελήνη είναι περίπλοκες γεωλογικές δομές που χρήζουν περαιτέρω μελέτης και λεπτομερέστερης ανάλυσης. Η τηλεπισκόπηση έχει συμβάλλει σημαντικά στην συγκεκριμένη μελέτη, η οποία δείχνει έναν τρόπο μελέτης άλλων σωμάτων, δορυφόρων ή πλανητών, στο ηλιακό σύστημα.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Wikipedia, «List of maria on the Moon». https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_maria_on_the_Moon (πρόσβαση στις 03/02/2017)

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Τηλεπισκόπηση και Γεωλογικές Μελέτες των Τοπικών Αποθέσεων Σκούρου Μανδύα στο Φεγγάρι

2017-02-09T15:17:31Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''Hawke B.R. and Coombs C.R., Gaddis L.R., Lucey P.G. and Owensby P.D., 1989. Remote Sensing and Geologic Studies of Localized Dark Mantle Deposits on the Moon. Proceedin...'

'''Hawke B.R. and Coombs C.R., Gaddis L.R., Lucey P.G. and Owensby P.D., 1989. Remote Sensing and Geologic Studies of Localized Dark Mantle Deposits on the Moon. Proceedings of the 19th Lunar and Planetary Science Conference, pp. 255-268, 1989. (Copyright 1989, Lunar and Planetary Institute, Houston, provided by the NASA Astrophysics Data System).'''
'''Πηγή:''' http://adsabs.harvard.edu/full/1989LPSC...19..255H (5/11/2016)

Οι τοπικές αποθέσεις σκούρου μανδύα (localized lunar dark mantle deposits - LDMD) στη Σελήνη είναι μικρά, λεία τμήματα με μικρή ανακλαστικότητα προερχόμενα από πυροκλαστικά υλικά, τα οποία συνδέονται με κρατήρες ενδογενών πηγών. Αυτές οι αποθέσεις εντοπίζονται σε όλη την ορατή πλευρά της Σελήνης. Κυρίως συγκεντρώνονται γύρω από τις περιμέτρους της μεγάλης βασαλτικής πεδιάδας maria της Σελήνης (Εικόνα 1) (Schultz, 1976, Head and Wilson, 1979, Hawke and Head, 1980, Hawke et al., 1980, Gaddis et al., 1985, Coombs et al., 1988) και στα δάπεδα των μεγάλων κρατήρων Ίμβριας και προ-Ίμβριας ηλικίας (π.χ. > 3.4 δισεκατομμύρια χρόνια). Χαρακτηριστικό των αποθέσεων αυτών είναι το μικρό τους μέγεθος (τυπικά < 250 - 550 km2), ενώ ευθυγραμμίζονται κατά μήκος των ρωγμών του πυθμένα των κρατήρων και γενικά συνδέονται με ανοίγματα μη κυκλικού σχήματος. Ένας μηχανισμός έκρηξης ανάλογος με εκείνον των επίγειων Βουλκάνιων εκρήξεων θεωρείται υπεύθυνος για τις αποθέσεις σκούρου μανδύα (LDMD), σε αντίθεση με τις εκρήξεις τύπου Στρόμπολι ή τις συνεχείς εκρήξεις των περιφερειακών αποθέσεων σκούρου μανδύα. Σε μία Βουλκάνια έκρηξη, η συσσώρευση του αερίου σε ένα καλυμμένο σώμα μάγματος οδηγεί σε εκρηκτική αποσυμπίεση και στην επακόλουθη τοποθέτηση πυροκλαστικών αποθέσεων γύρω από έναν ενδογενή κρατήρα. Αναλύσεις του εγγύς υπέρυθρου φάσματος, πολυφασματικών εικόνων και δεδομένων ραντάρ που λήφθηκαν από 25 αποθέσεις LDMD οδήγησαν στην εξακρίβωση τριών ομάδων LDMD με βάση τη σύστασή τους. Αν και αυτές οι αποθέσεις συνδέονται γεννητικά και παρουσιάζουν πολλές μορφολογικές ομοιότητες, η μελέτη της φασματικής ανακλαστικότητας έδειξε ότι παρουσιάζουν φασματικές διαφοροποιήσεις, και συνεπώς διαφοροποιήσεις και ως προς τη σύστασή τους. Αναγνωρίσθηκαν τρεις διαφορετικές ομάδες με βάση το βάθος, το κέντρο και το συνολικό σχήμα τους στα χαρακτηριστικά απορρόφησής τους στο 1μm (Εικόνα 2).

Η μελέτη των πυροκλαστικών υλικών και αποθέσεων είναι σημαντική για την κατανόηση της φύσης της ηφαιστειακής δραστηριότητας της Σελήνης, η οποία με τη σειρά της χρησιμεύει ως βάση για τη μελέτη της ηφαιστειακής δραστηριότητας άλλων πλανητών (σε πλανήτες που έχει εντοπισθεί ηφαιστειότητα). Το ενδιαφέρον σε αυτές τις πυροκλαστικές αποθέσεις είναι έντονο καθώς μπορεί να αποδειχθούν πηγή για τους πόρους της Σελήνης, όπως ο ιλμενίτης και τα πτητικά (e.g., Head, 1974; Butler, 1978), και ως εκ τούτου σημαντικές για τις μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές και τη δημιουργία μίας μόνιμης βάσης στη Σελήνη.

Η ανάλυση δεδομένων τηλεπισκόπησης μπορεί να παρέχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση, τη φύση και την επιφανειακή έκταση των αποθέσεων σκούρου μανδύα (LDMD). Συγκεκριμένα, μετρήσεις της φασματικής ανακλαστικότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντληθούν γεωχημικές και ορυκτολογικές πληροφορίες από το σεληνιακό έδαφος. Το σεληνιακό φάσμα χαρακτηρίζεται από μία θετική συνεχή κλίση, ή συνολική αύξηση της ανακλαστικότητας προς τα μεγαλύτερα μήκη κύματος. Η «υπογραφή» ενός ορυκτού εμφανίζεται ως ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό της απορρόφησης που έχει τοποθετηθεί πάνω στο θετικό συνεχές. Η ενέργεια αυτών των καναλιών απορρόφησης (μετρημένη σε μήκη κύματος) προσδιορίζεται από την ηλεκτρονική διαμόρφωση των μεταβατικών ιόντων (π.χ. Fe2+, Fe3+, Ti3+, Ti4+) και από τη γεωμετρία των θέσεων συντονισμού των ορυκτών υποδοχής τους (Burns, 1970a).

Προκειμένου να προσδιορισθεί η σύνθεση και ο τρόπος απόθεσης των LDMD λήφθηκαν φάσματα ανακλαστικότητας στο εγγύς υπέρυθρο για έναν μεγάλο αριθμό αποθέσεων. Αυτές οι θέσεις περιλαμβάνουν τα: Franklin floor deposits (29°N, 48°E), Atlas dark halo craters (45°N, 45°E), Alphonsus dark halo craters (13°S, 4°W), Grimaldi pyroclastics (1°S, 64°W), Vitruvius floor (17°N, 31°E), J. Herschel dark mantle deposit (62°N, 41°W), Archimedes south rim (28°N, 4°W), Rima Fresnel pyroclastics (28°30’N, 4°E), Grüger south flank (17°30’S, 67°W), και οι δύο αποθέσεις σκούρου μανδύα ανατολικά από το Aristoteles (50°N, 21°E και 50°N, 28°E).

Για να παρέχουν λεπτομερείς ορυκτολογικές πληροφορίες για τις αποθέσεις LDMD, τα φάσματα στο εγγύς υπέρυθρο αποκτήθηκαν με τη χρήση του φασματομέτρου αντιμονιούχου ινδίου του Τμήματος Πλανητικών Γεωεπιστημών (Planetary Geoscience Division - PGD) στο Πανεπιστημίο της Hawaii. Το φασματόμετρο μετρά την ένταση σε κάθε ένα από τα 120 κανάλια με μήκος κύματος μεταξύ 0.6 – 2.5 μm διαμέσου ενός περιστρεφόμενου συνεχώς μεταβαλλόμενου ζωνοπερατού φίλτρου (McCord et al., 1981, Bell and Hawke, 1984). Κάθε απόθεση πυροκλαστικών υλικών παρατηρήθηκε δύο ή τρεις φορές, με δύο διαδοχικές σαρώσεις που αθροίζονταν μαζί πριν το φάσμα γραφεί σε κασέτα. Με τον τρόπο αυτό, κάθε φάσμα αντιπροσωπεύει ένα μέσο όρο από τέσσερεις (4) έως έξι (6) μεμονωμένες μετρήσεις. Οι παρατηρήσεις των LDMD πραγματοποιήθηκαν με τρόπο παρόμοιο με αυτό που εφαρμόστηκε από τους Bell and Hawke (1984) για να μελετηθούν οι σεληνιακοί κρατήρες.

Οι περιοχές Apollo 16, Mare Serenitatis και Mare Humorum παρατηρήθηκαν τακτικά προκειμένου να χρησιμοποιηθούν ως πρότυπα. Αυτά τα φάσματα χρησιμοποιήθηκαν για την παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής απόσβεσης κάθε νύχτας καθ’ όλη τη διάρκεια της. Διορθώσεις της απόσβεσης έγιναν ακολουθώντας τις μεθόδους των McCord and Clark (1979) και Clark (1980). Αυτές οι μέθοδοι παράγουν φάσματα του λόγου ανάκλασης μεταξύ των μελετώμενων περιοχών και των περιοχών που αποτελούν πρότυπα. Με βάση τους Adams και McCord (1971) η καμπύλη ανακλαστικότητας από το προσεκτικά επιλεγμένο δείγμα εδάφους του Apollo 16, του προτύπου (ή η τυπική) Mare Serenitatis, ή από το πρότυπο Mare Humorum, χρησιμοποιήθηκε για τη μετατροπή των σχετικών φασμάτων σε φασματική ανακλαστικότητα. Για την περαιτέρω διάκριση μεταξύ των φασμάτων και για να τονισθούν οι διαφορές στα χαρακτηριστικά της 1 μm ζώνης απορρόφησης, μία ευθεία συνεχόμενη γραμμή απομακρύνθηκε από κάθε φάσμα. Δεν πραγματοποιήθηκαν θερμικές διορθώσεις για κανένα από τα φάσματα, συνεπώς μπορούν να εμφανίζουν κάποια διακύμανση προς τα μεγαλύτερα μήκη κύματος (> 2.2 μm). Επιπλέον, λήφθηκαν φασματικές εικόνες (0.56μm, 0.40/0.56 μm, 0.90/0.56 μm) για πολλές αποθέσεις LDMD, συμπεριλαμβανόμενων εκείνων που σχετίζονται με τους κρατήρες Franklin, Atlas και J. Herschel.

H εργασία αυτή προσπαθεί να δείξει ότι οι τοπικές αποθέσεις σκούρου μανδύα (localized lunar dark mantle deposits - LDMD) στη Σελήνη είναι περίπλοκες γεωλογικές δομές που χρήζουν περαιτέρω μελέτης και λεπτομερέστερης ανάλυσης. Η τηλεπισκόπηση έχει συμβάλλει σημαντικά στην συγκεκριμένη μελέτη, η οποία δείχνει έναν τρόπο μελέτης άλλων σωμάτων, δορυφόρων ή πλανητών, στο ηλιακό σύστημα.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Wikipedia, «List of maria on the Moon». https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_maria_on_the_Moon (πρόσβαση στις 03/02/2017)

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Αρχείο:TJ art9 pic2.png

2017-02-09T15:13:07Z

Tsamoura Jenny:

Αρχείο:TJ art9 pic1.png

2017-02-09T15:12:47Z

Tsamoura Jenny:

Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης

2017-02-09T15:11:17Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art1_pic1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Χάρτης με τις δομές της περιοχής μελέτης τοποθετημένος πάνω από το Landsat ETM+]]
[[Εικόνα: TJ_art1_pic2.png | thumb | right | Εικόνα 2: Ψευδέχρωμο σύνθετο QuickBird (1,2,3 και 4 στα R, G, B) για το ορυχείο χρυσού της περιοχής Garin Hawal που δείχνει την τοποθεσία των μελετώμενων ζωνών εξαλλοιώσεων]]

'''Talaat M. Ramadan, Mohammed F. Abdel Fattah 2010. Characterization of gold mineralization in Garin Hawal area, Kebbi State, NW Nigeria, using remote sensing. National Authority for Remote Sensing and Space Sciences. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences (2010) 13, 153–163.'''
'''Πηγή:''' http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982310000177 (27/10/2016)

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο εφαρμογής την γεωλογία και στόχος της είναι η αξιοποίηση της τηλεπισκόπησης για τον χαρακτηρισμό της μεταλλοφορίας χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, kebbi State, ΒΔ Νιγηρία.
Ο σκοπός της παρούσας εφαρμογής είναι η αξιοποίηση δορυφορικών εικόνων Landsat ETM+ και QuickBird για τη χαρτογράφηση και την οριοθέτηση των ζωνών εξαλλοίωσης και των πετρωμάτων που φιλοξενούν χρυσό στην περιοχή μελέτης. Μελετώνται οι γεωλογικοί σχηματισμοί, η πετρογραφία, τα μεταλλεύματα και η γεωχημική κατανομή του χρυσού και των συναφών στοιχείων στα πετρώματα.
Η περιοχή Garin Hawal της ΒΔ Νιγηρίας (Γεωγραφικό Μήκος 10°23’28’’ και 12°26’24’’Ν, Γεωγραφικό Πλάτος 03°53’08’’ και 06°38’18’’Α) είναι τμήμα του τεραίν (terrane - ένα terrane στη γεωλογία είναι ένα πλήρες τεκτονοστρωματογραφικό terrane, δηλαδή ένα κομμάτι κρυσταλλικού υλικού του φλοιού που σχηματίζεται ή αποκόπτεται από μία τεκτονική πλάκα και τοποθετείται στο φλοιό μίας άλλης) που χωρίζει την δυτική Αφρική με τις κρατονικές μάζες του Κονγκό και η ηλικία του είναι από το Νέο-Προτεροζωικό έως το Ανώτερο Φανεροζωικό.

Πολλοί συγγραφείς έχουν μελετήσει τη μεταλλοφορία χρυσού και το πλήθος των πετρωμάτων στη Νιγηρία. Ο Garba (2003) πρότεινε ότι η μεταλλοφορία χρυσού εντοπίζεται σε αλλουβιακές και ελλουβιακές προσχώσεις και πρωταρχικές φλέβες που αποτελούνται από κομμάτια σχιστολίθου στο ΒΔ και ΝΔ τμήμα της Νιγηρίας. Πρόσθεσε ότι οι πιο σημαντικές εμφανίσεις εντοπίζονται στις περιοχές Maru, Anka, Malele, Tsohon Birnin Gwari-Kwaga, Gurmmana, Bin Yauri, Okolom-Dogondaji και Iperindo. Όλες αυτές οι περιοχές σχετίζονται χωρικά με δύο συστήματα ρηγμάτων στην περιοχή. Οι φλέβες στις οποίες υπάρχει χρυσός συχνά εντοπίζονται σε ελαστικές και ανελαστικές ρηγματογενείς δομές ή στο επίπεδο σχιστότητας, που διασχίζονται από φυλλίτες, σχιστόλιθους, χαλαζίτες, γνεύσιους και έρχονται σε επαφή με την άλω των γρανιτοειδών σωμάτων.
Τρεις κύριες ζώνες διάτμησης με χρυσό εντοπίσθηκαν στην περιοχή μελέτης από την επεξεργασία εικόνων Landsat ETM+ και από εκτεταμένη έρευνα εδάφους.

Δύο κοιτάσματα χρυσού (Beni Yauri και Anka) συνδέονται με δύο παράλληλες ζώνες διάτμησης, οι οποίες είναι γνωστές ως ζώνες ρηγμάτων Beni Yauri και Anka. Αυτά τα δεξιόστροφα (ΒΑ-ΝΔ) και αριστερόστροφα (ΒΔ-ΝΑ) συνδεόμενα ρήγματα οφείλονται στην υστερο-Παναφρικανική ανελαστική παραμόρφωση που έλαβε χώρα μετά από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια σε κλίμακα ηπείρων. Η τρίτη ζώνη διάτμησης είναι παράλληλη με τις άλλες δύο και εντοπίσθηκε για πρώτη φορά από τον Landsat ETM+ και την έρευνα πεδίου (εικόνα 1). Αυτή η ζώνη είναι υποπαράλληλη με τη διαστρωμάτωση και χαρακτηρίζεται από αφθονία πτυχωμένων φλεβών με χαλαζία με boudinage (1) και ανάπτυξη επιπέδων σχιστότητας.
Οι έρευνες πεδίου και οι πετρογραφικές μελέτες δείχνουν ότι τα Νέο- Προτεροζωικά πετρώματα αντιπροσωπεύονται από μία έντονα πτυχωμένη και ρηγματωμένη ζώνη που αποτελείται από κεροστίλβη, μοσχοβίτη και γραφιτικούς σχιστόλιθους. Διαπερνώνται από γρανοδιοριτικές διεισδύσεις και μεταγενέστερες γρανιτικές φλέβες.

Εκτενείς ζώνες εξαλλοιώσεων εντοπίσθηκαν με τη χρήση υψηλής ανάλυσης εικόνων QuickBird (1,2,3,4) κατά μήκος της διατμητικής ζώνης Garin Hawal στο ορυχείο χρυσού της περιοχής (εικόνα 2). Γεωχημικές μελέτες δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε χρυσό φθάνει τα 8 gr/tn στις ζώνες εξαλλοίωσης, ενώ φθάνει πάνω από 35 gr/tn στις χαλαζιακές φλέβες που συνδέονται με τις ζώνες εξαλλοίωσης. Ορυκτολογικές μελέτες δείχνουν ότι οι ζώνες εξαλλοίωσης είναι εμπλουτισμένες σε κάλιο. Επίσης απαντώνται πυροφυλλίτης, καολινίτης, ιλλίτης, γύψος και χαλαζίας. Τα κυριότερα μέταλλα είναι ο χρυσός, ο χαλκοπυρίτης, ο αρσενοπυρίτης, ο πυρίτης, ο γαληνίτης, καθώς και τα οξείδια σιδήρου.
Δύο ειδών δεδομένα τηλεπισκόπησης χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη, όπως προαναφέρθηκε. Οι εικόνες Landsat ETM+ και τα υψηλής ανάλυσης δεδομένα QuickBird υποβλήθηκαν σε επεξεργασία και έχουν διορθωθεί ραδιομετρικά και γεωμετρικά με τη χρήση του λογισμικού ERDAS Imagine version 9.1 στο NARSS’s Image Processing Lab.

Δύο απεικονίσεις Landsat ETM+ (Path 190/Row 52 και Path 191/ Row, dated 2005) που καλύπτουν την μελετώμενη περιοχή, επεξεργάσθηκαν ψηφιακά. Ψευδέχρωμα σύνθετα 7,4,2 (R,G,B) χρησιμοποιήθηκαν για την περιφερειακή γεωλογική χαρτογράφηση και την δομική ανάλυση της περιοχής μελέτης. Τα δεδομένα QuickBird της περιοχής μελέτης υποβλήθηκαν σε επεξεργασία για λεπτομερειακή ανάλυση πεδίου και χαρτογράφηση δομών και για να καθορισθούν οι ζώνες εξαλλοίωσης με χρυσό. Η ψηφιακή επεξεργασία δεδομένων QuickBird δημιούργησε δύο κύρια προϊόντα, δηλαδή, ψευδέχρωμο σύνθετο (1,2,3 και 4) και εποπτευόμενη ταξινόμηση.

Ογδόντα (80) δείγματα πετρωμάτων από διαφορετικές ενότητες πετρωμάτων, όπως και ζώνες εξαλλοίωσης και χαλαζιακές φλέβες, μελετήθηκαν πετρογραφικά με τη χρήση πολωμένου μικροσκοπίου. Οχτώ (8) δείγματα πετρωμάτων από τις χαλαζιακές φλέβες αναλύθηκαν για χρυσό και άργυρο, καθώς και πέντε (5) δείγματα από τις ζώνες εξαλλοίωσης αναλύθηκαν για χρυσό, άργυρο, χαλκό, μόλυβδο και ψευδάργυρο με την τεχνική της ατομικής απορρόφησης (Model GBC-908). Είκοσι πέντε (25) τομές ετοιμάσθηκαν και μελετήθηκαν με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM, Model Philips XL30 with accelerating voltage of 30 kv). Επιπλέον, είκοσι οχτώ (28) δείγματα πετρωμάτων από τις χαλαζιακές φλέβες αναλύθηκαν για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες με Φασµατοµετρία Μαζών µε Επαγωγή Ιονιζόµενου Πλάσµατος ICP/MS και με ανάλυση με νετρονική ενεργοποίηση (INAA).

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι οι ζώνες εξαλλοίωσης και οι χαλαζιακές φλέβες που συνδέονται με αυτές στο μοσχοβιτικό σχιστόλιθο είναι υποσχόμενες και χρειάζονται περισσότερη έρευνα για μεταλλεύματα χρυσού και αργύρου.
Η τηλεπισκόπηση είναι απαραίτητη για τη μελέτη των ζωνών εξαλλοίωσης και τον εντοπισμό των πετρωμάτων που φιλοξενούν χρυσό. Συμβάλλει ουσιαστικά στη χαρτογράφιση και τον εντοπισμό των διαφόρων σχηματισμών, ακόμη και εκείνων που δεν είναι εύκολα προσβάσιμοι από το έδαφος,. Επιπλέον συμβάλλει και στην εξοικονόμηση χρόνου, καθώς ο ερευνητής μπορεί να προβεί σε στοχευμένες μελέτες πεδίου αφού προηγηθεί η μελέτη των δορυφορικών εικόνων.

(1) ''Η ισχυρή τεκτονική παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της πτύχωσης μιας ανομοιογενής σειράς πετρωμάτων, είναι δυνατόν να προκαλέσει εκτός της πτυχής κάμψης, μια άλλη χαρακτηριστική τεκτονική δομή τα "Boudinage". Οι τεκτονικές αυτές δομές περιορίζονται κατ’ εξοχήν στα συμπαγή μέλη μιας γεωλογικής σειράς που αποτελείται από εναλλαγές ασθενών και συμπαγών μελών. Οφείλονται στην πραγματικότητα σε ρηξιγενείς δομές που είναι στενά συνδεδεμένες όμως με τις πτυχές κάμψης. Αυτές χαρακτηρίζονται ως "Boudinage" από τις ιδιόρρυθμες μορφές που σχηματίζουν.''

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Αργυράκη Α., «Σημειώσεις του Μαθήματος Αναλυτική Γεωχημεία», Αθήνα 2007 http://users.uoa.gr/~argyraki/files/simeioseis_an_geoch.pdf (πρόσβαση στις 03/11/2016)
* Δικτυακός τόπος του Τομέα Πυρηνικής Τεχνολογίας ΕΜΠ http://nuclear.ntua.gr/arcas/research/naa.el.html (πρόσβαση στις 03/11/2016)
* ΣΤ. Πτυχές - Πτύχωση http://www.geo.auth.gr/courses/ggg/ggg537y/ch6.htm (πρόσβαση στις 10/12/2016)
* Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Terrane (πρόσβαση στις 10/12/2016)

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής

2017-02-09T15:06:03Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art8_pic1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Αφαίρεση εικόνων για τις δύο περιοχές του MacIS όπου εντοπίσθηκαν υπο-παγετώδεις λίμνες από τον ICESat. (α) Η ανώτερη περιοχή που καλύπτει τις υπο-παγετώδεις λίμνες Mac4 και Mac5 (β) Η κατώτερη περιοχή που καλύπτει τις υποπαγετώδεις λίμνες Mac1, Mac2 και Mac3. Η περιοχή νότια του περιγράμματος του Mac1 είναι ένα πιθανό χαρακτηριστικό της αλλαγής του υψομέτρου, το οποίο δεν υποστηρίζεται καλά από τα δεδομένα του ICESat.]]

'''Helen Fricker H. A., Ted Scambos, Sasha Carter, Curt Davis, Terry Haran, Ian Joughin 2010. Synthesizing multiple remote-sensing techniques for subglacial hydrologic mapping: application to a lake system beneath MacAyeal Ice Stream, West Antarctica. Journal of Glaciology, Vol. 56, No. 196, 2010.'''
'''Πηγή:''' http://www.igsoc.org:8080/journal/56/196/ (6/11/2016)

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μία ανάλυση του ενεργού υδρολογικού συστήματος της ροής πάγου (ως ροή πάγου μεταφράστηκε ο όρος «ice stream», πρόκειται για ένα τμήμα του παγετώνα που κινείται ταχύτερα από τον πάγο που το περιβάλλει) MacAyeal (MacIS) της δυτικής Ανταρκτικής που πραγματοποιήθηκε με πολλαπλές τεχνικές τηλεπισκόπησης. Αναλυτικότερα, χρησιμοποιήθηκε λέιζερ δορυφορικής υψομετρίας, δορυφορική αφαίρεση εικόνας και δυνητική υδρολογική χαρτογράφηση (με τη χρήση ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους DEM που προήλθε από δορυφόρο και ενός DEM υποβάθρου προερχόμενου από αερομεταφερόμενο ραντάρ). Ο συνδυασμός αυτών των τεχνικών αυξάνει τις πληροφορίες που παρέχονται από κάθε μία ξεχωριστά και επιτρέπει την ανάπτυξη ενός “πρωτοκόλλου” για την μελέτη υδρολογικών συστημάτων που βρίσκονται κάτω από πάγο (υπο-παγετώδη συστήματα - μεταφράση του όρου «subglacial», πρόκειται για συστήματα που έχουν καλυφθεί από πάγο).

Η περιοχή μελέτης είναι τα κατώτερα 180 km περίπου του MacIS. Το μωσαϊκό της εικόνας MODIS της Ανταρκτικής σε αυτή τη ροή πάγου δείχνει μία κυματοειδή επιφάνεια, ραβδώσεις γραμμικής ροής και τεμάχια γης με έντονες ρωγμές, που οριοθετούνται από δύο ζώνες διάτμησης. Οι κυματισμοί είναι η εκδήλωση των άκαμπτων χαρακτηριστικών του υποβάθρου στην επιφάνεια.

Η πρώτη τεχνική που εφαρμόστηκε για την αναγνώριση της επιφανειακής παραμόρφωσης, η οποία είναι ενδεικτική της παγετώδους δραστηριότητας, χρησιμοποιεί δεδομένα δορυφορικής υψομετρίας λέιζερ από το Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) στο ICESat. Χρησιμοποιήθηκε μία τεχνική επαναληπτικού εντοπισμού, κατά την οποία αναλύθηκαν πολλά επαναλαμβανόμενα προφίλ υψομέτρου κατά μήκος ενός τμήματος του εδάφους με την τροχιά του ICESat, ώστε εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Η ροή πάγου MacIS βρίσκεται περίπου 80° νότια, όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat, στην οποία καταγράφουν τα κανάλια του, είναι 20 km. Επομένως, παρέχουν πιο αραιή κάλυψη από ότι οι πιο νότιες ροές πάγου Mercer και Whillans (όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat είναι 10 km). Ως εκ τούτου, οι εναλλακτικές τεχνικές απαιτούνται για την πλήρωση των κενών μεταξύ των τροχιών του ICESat.

Σε αυτή την ανάλυση συνδυάστηκαν τα δεδομένα ICESat με βοηθητικές βάσεις δεδομένων τηλεπισκόπησης (αφαιρέσεις εικόνων και ένας δυνητικός υδρολογικός χάρτης) για να ερευνηθεί η υπο-παγετώδης υδρολογία του συστήματος. Τα βοηθητικά δεδομένα αξιοποιήθηκαν αρχικά για να εξετασθεί η εγκυρότητα των παρατηρήσεων αλλαγής του υψομέτρου από τον ICESat (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009).

Στην παρούσα εργασία γίνεται εμφανές ότι μπορούν να επεκταθούν τα δεδομένα του ICESat πέρα από ένα απλό προφίλ και μπορούν, επίσης, να παρέχουν συναφείς πληροφορίες σχετικά με την υπο-παγετώδη λίμνη. Επιπλέον, βοηθητικά δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να απομακρυνθούν ‘ψευδώς θετικά αποτελέσματα’ στην ανίχνευση λιμνών από τον ICESat.

Η περιοχή μελέτης εμπίπτει στην περιοχή κάλυψης των δορυφόρων ERS και Envisat RA, επομένως μπορούν να εξετασθούν τα δεδομένα του Envisat RA πάνω από τις λίμνες, ώστε εκτιμηθεί η καταλληλότητα τους για την παρακολούθηση της δραστηριότητας των λιμνών έξω από το παράθυρο 2003-09 της αποστολής ICESat.

Χρησιμοποιήθηκε μία διαδραστική μέθοδος επανάληψης τροχιάς για την αναζήτηση σημάτων ανωμαλίας της αλλαγής υψομέτρου στα δεδομένα επαναλαμβανόμενης τροχιάς (Fricker and Padman, 2006, Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Αρχικά, δημιουργήθηκε ένα σχέδιο με τις τροχιές που δείχνει ποιες τροχιές διασχίζουν την περιοχή. Στη συνέχεια αναλύθηκε συνεχόμενα κάθε τροχιά προκειμένου να εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου.

Η αφαίρεση εικόνας χρησιμοποιήθηκε επιτυχώς σε άλλες ροές πάγου για να επιβεβαιωθεί το σημείο ICESat και να οριοθετηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η περιοχή που αλλάζει το υψόμετρο (Fricker and others, 2007; Fricker and Scambos, 2009; Bindschadler and others, in press). Οι εικόνες με αφαίρεση καταγράφουν τις αλλαγές της φωτεινότητας, ορισμένες από τις οποίες αντιστοιχούν σε αλλαγές στην κλίση σε περιοχές με μεταβολές του υψομέτρου.

Δημιουργήθηκε ένα νέο DEM για το MacIS με την τεχνική της «photoclinometry» για να ενισχυθεί η ακρίβεια σε ένα υπάρχον DEM ακρίβειας 1 Km, που δημιουργήθηκε από ραντάρ και λέιζερ υψομετρίας (Bamber and others, 2009). Γι’ αυτό το DEM συνδυάστηκαν περίπου 25 εικόνες MODIS που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια 2003-2004.

Η μελέτη μας δείχνει ότι πολλά σύνολα δεδομένων μπορούν να συγχωνευτούν μαζί για την μελέτη ενός υπο-παγετώδους συστήματος σε μία ολιστική προσέγγιση, για να μάθουμε περισσότερες πληροφορίες για το σύστημα, αντί να χρησιμοποιούμε μία μόνο τεχνική. Αυτά τα σύνολα δεδομένων συμπληρώνουν το ένα το άλλο και, όταν χρησιμοποιούνται συνδυαστικά, μπορούν να επεκτείνουν τη δυνατότητα του καθενός να ανιχνεύει, να χαρτογραφεί και να παρακολουθεί την εξέλιξη μίας ενεργής υποπαγετώδους λίμνης.

Η ανάλυση εντόπισε πέντε ενεργές λίμνες στο σύστημα MacIS (Εικόνα 1), η μεγαλύτερη από τις οποίες υφίσταται αλλαγές όγκου τουλάχιστον 1 km3. Υπολογίσθηκαν οι υδρολογικές διαδρομές του νερού μέσω του συστήματος, οι οποίες υποδεικνύουν κάποια συνδεσιμότητα μεταξύ κάποιων εκ των λιμνών. Αυτό, σε γενικές γραμμές, είναι σύμφωνο με το προσωρινό μοτίβο στις παρατηρήσεις ICESat της υψομετρικής αλλαγής της επιφάνειας πάνω από τις λίμνες. Επίσης, αξιολογήθηκε η βασική διατμητική τάση για τη ροή πάγου χρησιμοποιώντας ένα νέο DEM εφαρμόζοντας την τεχνική των Joughin and others (2004). Τρεις από τις ενεργές λίμνες φαίνεται να συνυπάρχουν με το μέγιστο στη βασική διατμητική τάση ή με κολλώδη σημεία (stiky spots). Η συσχέτιση αυτή προτείνει ότι δεν είναι όλο το νερό από τις λίμνες από το ευρύτερο υδρολογικό σύστημα, αλλά ένα σημαντικό ποσοστό παράγεται τοπικά μέσω της τήξης.

Η κίνηση του υπο-παγετώδους νερού κάτω από μεγάλα κομμάτια-φύλλα πάγου είναι μία διαδικασία για την οποία πολύ λίγα είναι γνωστά, όμως η κατανόησή τους είναι απαραίτητη προκειμένου να αξιολογηθεί η σημασία της δυναμικής του πάγου, να μελετηθεί το ισοζύγιο και να γίνει κάποια πρόβλεψη για τις μελλοντικές συνθήκες. Με βάση αυτό, είναι απαραίτητος ο εντοπισμός των υπο-παγετωδών πηγών (reservoirs) και η συχνότητα ανταλλαγής νερού μεταξύ τους, η κατανόηση του αποτελέσματος της ανακατανομής του νερού στη βασική διατμητική τάση, καθώς και ο τρόπος που διαμορφώνονται οι υπο-παγετώδεις αγωγοί κάτω από τις ροές πάγου. Τα σύνολα δεδομένων για τη μελέτη υπο-παγετωδών υδρολογικών δικτύων είναι περιορισμένα, λόγω της δύσκολης πρόσβασης στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, η χαρτογράφηση με δορυφορικές μεθόδους είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση αυτού του πεδίου.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Wikipedia, «Ice Stream». https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_stream (πρόσβαση στις 22/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T14:47:13Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]
* [[ Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης ]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Χαρακτηρισμός της Μεταλλοφορίας Χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, Kebbi State, ΒΔ Νιγηρία, με τη χρήση της Τηλεπισκόπησης

2017-02-09T14:45:58Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με '[[Εικόνα: TJ_art1_pic1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Χάρτης με τις δομές της περιοχής μελέτης τοποθετημένος π...'

[[Εικόνα: TJ_art1_pic1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Χάρτης με τις δομές της περιοχής μελέτης τοποθετημένος πάνω από το Landsat ETM+]]
[[Εικόνα: TJ_art1_pic2.png | thumb | right | Εικόνα 2: Ψευδέχρωμο σύνθετο QuickBird (1,2,3 και 4 στα R, G, B) για το ορυχείο χρυσού της περιοχής Garin Hawal που δείχνει την τοποθεσία των μελετώμενων ζωνών εξαλλοιώσεων]]

'''Talaat M. Ramadan, Mohammed F. Abdel Fattah 2010. Characterization of gold mineralization in Garin Hawal area, Kebbi State, NW Nigeria, using remote sensing. National Authority for Remote Sensing and Space Sciences. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences (2010) 13, 153–163.'''
'''Πηγή:''' http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110982310000177 (27/10/2016)

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο εφαρμογής την γεωλογία και στόχος της είναι η αξιοποίηση της τηλεπισκόπησης για τον χαρακτηρισμό της μεταλλοφορίας χρυσού στην περιοχή Garin Hawal, kebbi State, ΒΔ Νιγηρία.
Ο σκοπός της παρούσας εφαρμογής είναι η αξιοποίηση δορυφορικών εικόνων Landsat ETM+ και QuickBird για τη χαρτογράφηση και την οριοθέτηση των ζωνών εξαλλοίωσης και των πετρωμάτων που φιλοξενούν χρυσό στην περιοχή μελέτης. Μελετώνται οι γεωλογικοί σχηματισμοί, η πετρογραφία, τα μεταλλεύματα και η γεωχημική κατανομή του χρυσού και των συναφών στοιχείων στα πετρώματα.
Η περιοχή Garin Hawal της ΒΔ Νιγηρίας (Γεωγραφικό Μήκος 10°23’28’’ και 12°26’24’’Ν, Γεωγραφικό Πλάτος 03°53’08’’ και 06°38’18’’Α) είναι τμήμα του τεραίν (terrane ) που χωρίζει την δυτική Αφρική με τις κρατονικές μάζες του Κονγκό και η ηλικία του είναι από το Νέο-Προτεροζωικό έως το Ανώτερο Φανεροζωικό.

Πολλοί συγγραφείς έχουν μελετήσει τη μεταλλοφορία χρυσού και το πλήθος των πετρωμάτων στη Νιγηρία. Ο Garba (2003) πρότεινε ότι η μεταλλοφορία χρυσού εντοπίζεται σε αλλουβιακές και ελλουβιακές προσχώσεις και πρωταρχικές φλέβες που αποτελούνται από κομμάτια σχιστολίθου στο ΒΔ και ΝΔ τμήμα της Νιγηρίας. Πρόσθεσε ότι οι πιο σημαντικές εμφανίσεις εντοπίζονται στις περιοχές Maru, Anka, Malele, Tsohon Birnin Gwari-Kwaga, Gurmmana, Bin Yauri, Okolom-Dogondaji και Iperindo. Όλες αυτές οι περιοχές σχετίζονται χωρικά με δύο συστήματα ρηγμάτων στην περιοχή. Οι φλέβες στις οποίες υπάρχει χρυσός συχνά εντοπίζονται σε ελαστικές και ανελαστικές ρηγματογενείς δομές ή στο επίπεδο σχιστότητας, που διασχίζονται από φυλλίτες, σχιστόλιθους, χαλαζίτες, γνεύσιους και έρχονται σε επαφή με την άλω των γρανιτοειδών σωμάτων.
Τρεις κύριες ζώνες διάτμησης με χρυσό εντοπίσθηκαν στην περιοχή μελέτης από την επεξεργασία εικόνων Landsat ETM+ και από εκτεταμένη έρευνα εδάφους.

Δύο κοιτάσματα χρυσού (Beni Yauri και Anka) συνδέονται με δύο παράλληλες ζώνες διάτμησης, οι οποίες είναι γνωστές ως ζώνες ρηγμάτων Beni Yauri και Anka. Αυτά τα δεξιόστροφα (ΒΑ-ΝΔ) και αριστερόστροφα (ΒΔ-ΝΑ) συνδεόμενα ρήγματα οφείλονται στην υστερο-Παναφρικανική ανελαστική παραμόρφωση που έλαβε χώρα μετά από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια σε κλίμακα ηπείρων. Η τρίτη ζώνη διάτμησης είναι παράλληλη με τις άλλες δύο και εντοπίσθηκε για πρώτη φορά από τον Landsat ETM+ και την έρευνα πεδίου (εικόνα 1). Αυτή η ζώνη είναι υποπαράλληλη με τη διαστρωμάτωση και χαρακτηρίζεται από αφθονία πτυχωμένων φλεβών με χαλαζία με boudinage και ανάπτυξη επιπέδων σχιστότητας.
Οι έρευνες πεδίου και οι πετρογραφικές μελέτες δείχνουν ότι τα Νέο- Προτεροζωικά πετρώματα αντιπροσωπεύονται από μία έντονα πτυχωμένη και ρηγματωμένη ζώνη που αποτελείται από κεροστίλβη, μοσχοβίτη και γραφιτικούς σχιστόλιθους. Διαπερνώνται από γρανοδιοριτικές διεισδύσεις και μεταγενέστερες γρανιτικές φλέβες.

Εκτενείς ζώνες εξαλλοιώσεων εντοπίσθηκαν με τη χρήση υψηλής ανάλυσης εικόνων QuickBird (1,2,3,4) κατά μήκος της διατμητικής ζώνης Garin Hawal στο ορυχείο χρυσού της περιοχής (εικόνα 2). Γεωχημικές μελέτες δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε χρυσό φθάνει τα 8 gr/tn στις ζώνες εξαλλοίωσης, ενώ φθάνει πάνω από 35 gr/tn στις χαλαζιακές φλέβες που συνδέονται με τις ζώνες εξαλλοίωσης. Ορυκτολογικές μελέτες δείχνουν ότι οι ζώνες εξαλλοίωσης είναι εμπλουτισμένες σε κάλιο. Επίσης απαντώνται πυροφυλλίτης, καολινίτης, ιλλίτης, γύψος και χαλαζίας. Τα κυριότερα μέταλλα είναι ο χρυσός, ο χαλκοπυρίτης, ο αρσενοπυρίτης, ο πυρίτης, ο γαληνίτης, καθώς και τα οξείδια σιδήρου.
Δύο ειδών δεδομένα τηλεπισκόπησης χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη, όπως προαναφέρθηκε. Οι εικόνες Landsat ETM+ και τα υψηλής ανάλυσης δεδομένα QuickBird υποβλήθηκαν σε επεξεργασία και έχουν διορθωθεί ραδιομετρικά και γεωμετρικά με τη χρήση του λογισμικού ERDAS Imagine version 9.1 στο NARSS’s Image Processing Lab.

Δύο απεικονίσεις Landsat ETM+ (Path 190/Row 52 και Path 191/ Row, dated 2005) που καλύπτουν την μελετώμενη περιοχή, επεξεργάσθηκαν ψηφιακά. Ψευδέχρωμα σύνθετα 7,4,2 (R,G,B) χρησιμοποιήθηκαν για την περιφερειακή γεωλογική χαρτογράφηση και την δομική ανάλυση της περιοχής μελέτης. Τα δεδομένα QuickBird της περιοχής μελέτης υποβλήθηκαν σε επεξεργασία για λεπτομερειακή ανάλυση πεδίου και χαρτογράφηση δομών και για να καθορισθούν οι ζώνες εξαλλοίωσης με χρυσό. Η ψηφιακή επεξεργασία δεδομένων QuickBird δημιούργησε δύο κύρια προϊόντα, δηλαδή, ψευδέχρωμο σύνθετο (1,2,3 και 4) και εποπτευόμενη ταξινόμηση.

Ογδόντα (80) δείγματα πετρωμάτων από διαφορετικές ενότητες πετρωμάτων, όπως και ζώνες εξαλλοίωσης και χαλαζιακές φλέβες, μελετήθηκαν πετρογραφικά με τη χρήση πολωμένου μικροσκοπίου. Οχτώ (8) δείγματα πετρωμάτων από τις χαλαζιακές φλέβες αναλύθηκαν για χρυσό και άργυρο, καθώς και πέντε (5) δείγματα από τις ζώνες εξαλλοίωσης αναλύθηκαν για χρυσό, άργυρο, χαλκό, μόλυβδο και ψευδάργυρο με την τεχνική της ατομικής απορρόφησης (Model GBC-908). Είκοσι πέντε (25) τομές ετοιμάσθηκαν και μελετήθηκαν με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM, Model Philips XL30 with accelerating voltage of 30 kv). Επιπλέον, είκοσι οχτώ (28) δείγματα πετρωμάτων από τις χαλαζιακές φλέβες αναλύθηκαν για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες με Φασµατοµετρία Μαζών µε Επαγωγή Ιονιζόµενου Πλάσµατος ICP/MS και με ανάλυση με νετρονική ενεργοποίηση (INAA).

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι οι ζώνες εξαλλοίωσης και οι χαλαζιακές φλέβες που συνδέονται με αυτές στο μοσχοβιτικό σχιστόλιθο είναι υποσχόμενες και χρειάζονται περισσότερη έρευνα για μεταλλεύματα χρυσού και αργύρου.
Η τηλεπισκόπηση είναι απαραίτητη για τη μελέτη των ζωνών εξαλλοίωσης και τον εντοπισμό των πετρωμάτων που φιλοξενούν χρυσό. Συμβάλλει ουσιαστικά στη χαρτογράφιση και τον εντοπισμό των διαφόρων σχηματισμών, ακόμη και εκείνων που δεν είναι εύκολα προσβάσιμοι από το έδαφος,. Επιπλέον συμβάλλει και στην εξοικονόμηση χρόνου, καθώς ο ερευνητής μπορεί να προβεί σε στοχευμένες μελέτες πεδίου αφού προηγηθεί η μελέτη των δορυφορικών εικόνων.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Αργυράκη Α., «Σημειώσεις του Μαθήματος Αναλυτική Γεωχημεία», Αθήνα 2007 http://users.uoa.gr/~argyraki/files/simeioseis_an_geoch.pdf (πρόσβαση στις 03/11/2016)
* Δικτυακός τόπος του Τομέα Πυρηνικής Τεχνολογίας ΕΜΠ http://nuclear.ntua.gr/arcas/research/naa.el.html (πρόσβαση στις 03/11/2016)
* ΣΤ. Πτυχές - Πτύχωση http://www.geo.auth.gr/courses/ggg/ggg537y/ch6.htm (πρόσβαση στις 10/12/2016)
* Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Terrane (πρόσβαση στις 10/12/2016)

[[category:Γεωλογία – Εδαφολογία]]

Αρχείο:TJ art1 pic1.png

2017-02-09T14:44:52Z

Tsamoura Jenny: Διαγραφή του περιεχομένου της σελίδας

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T13:33:42Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής ]]

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής

2017-02-09T13:32:29Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art8_pic1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Αφαίρεση εικόνων για τις δύο περιοχές του MacIS όπου εντοπίσθηκαν υπο-παγετώδεις λίμνες από τον ICESat. (α) Η ανώτερη περιοχή που καλύπτει τις υπο-παγετώδεις λίμνες Mac4 και Mac5 (β) Η κατώτερη περιοχή που καλύπτει τις υποπαγετώδεις λίμνες Mac1, Mac2 και Mac3. Η περιοχή νότια του περιγράμματος του Mac1 είναι ένα πιθανό χαρακτηριστικό της αλλαγής του υψομέτρου, το οποίο δεν υποστηρίζεται καλά από τα δεδομένα του ICESat.]]

'''Helen Fricker H. A., Ted Scambos, Sasha Carter, Curt Davis, Terry Haran, Ian Joughin 2010. Synthesizing multiple remote-sensing techniques for subglacial hydrologic mapping: application to a lake system beneath MacAyeal Ice Stream, West Antarctica. Journal of Glaciology, Vol. 56, No. 196, 2010.'''
'''Πηγή:''' http://www.igsoc.org:8080/journal/56/196/ (6/11/2016)

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μία ανάλυση του ενεργού υδρολογικού συστήματος της ροής πάγου (ως ροή πάγου μεταφράστηκε ο όρος «ice stream», πρόκειται για ένα τμήμα του παγετώνα που κινείται ταχύτερα από τον πάγο που το περιβάλλει) MacAyeal (MacIS) της δυτικής Ανταρκτικής που πραγματοποιήθηκε με πολλαπλές τεχνικές τηλεπισκόπησης. Αναλυτικότερα, χρησιμοποιήθηκε λέιζερ δορυφορικής υψομετρίας, δορυφορική αφαίρεση εικόνας και δυνητική υδρολογική χαρτογράφηση (με τη χρήση ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους DEM που προήλθε από δορυφόρο και ενός DEM υποβάθρου προερχόμενου από αερομεταφερόμενο ραντάρ). Ο συνδυασμός αυτών των τεχνικών αυξάνει τις πληροφορίες που παρέχονται από κάθε μία ξεχωριστά και επιτρέπει την ανάπτυξη ενός “πρωτοκόλλου” για την μελέτη υδρολογικών συστημάτων που βρίσκονται κάτω από πάγο (υπο-παγετώδη συστήματα - μεταφράση του όρου «subglacial», πρόκειται για συστήματα που έχουν καλυφθεί από πάγο).

Η περιοχή μελέτης είναι τα κατώτερα 180 km περίπου του MacIS. Το μωσαϊκό της εικόνας MODIS της Ανταρκτικής σε αυτή τη ροή πάγου δείχνει μία κυματοειδή επιφάνεια, ραβδώσεις γραμμικής ροής και τεμάχια γης με έντονες ρωγμές, που οριοθετούνται από δύο ζώνες διάτμησης. Οι κυματισμοί είναι η εκδήλωση των άκαμπτων χαρακτηριστικών του υποβάθρου στην επιφάνεια.

Η πρώτη τεχνική που εφαρμόστηκε για την αναγνώριση της επιφανειακής παραμόρφωσης, η οποία είναι ενδεικτική της παγετώδους δραστηριότητας, χρησιμοποιεί δεδομένα δορυφορικής υψομετρίας λέιζερ από το Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) στο ICESat. Χρησιμοποιήθηκε μία τεχνική επαναληπτικού εντοπισμού, κατά την οποία αναλύθηκαν πολλά επαναλαμβανόμενα προφίλ υψομέτρου κατά μήκος ενός τμήματος του εδάφους με την τροχιά του ICESat, ώστε εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Η ροή πάγου MacIS βρίσκεται περίπου 80° νότια, όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat, στην οποία καταγράφουν τα κανάλια του, είναι 20 km. Επομένως, παρέχουν πιο αραιή κάλυψη από ότι οι πιο νότιες ροές πάγου Mercer και Whillans (όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat είναι 10 km). Ως εκ τούτου, οι εναλλακτικές τεχνικές απαιτούνται για την πλήρωση των κενών μεταξύ των τροχιών του ICESat.

Σε αυτή την ανάλυση συνδυάστηκαν τα δεδομένα ICESat με βοηθητικές βάσεις δεδομένων τηλεπισκόπησης (αφαιρέσεις εικόνων και ένας δυνητικός υδρολογικός χάρτης) για να ερευνηθεί η υπο-παγετώδης υδρολογία του συστήματος. Τα βοηθητικά δεδομένα αξιοποιήθηκαν αρχικά για να εξετασθεί η εγκυρότητα των παρατηρήσεων αλλαγής του υψομέτρου από τον ICESat (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009).

Στην παρούσα εργασία γίνεται εμφανές ότι μπορούν να επεκταθούν τα δεδομένα του ICESat πέρα από ένα απλό προφίλ και μπορούν, επίσης, να παρέχουν συναφείς πληροφορίες σχετικά με την υπο-παγετώδη λίμνη. Επιπλέον, βοηθητικά δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να απομακρυνθούν ‘ψευδώς θετικά αποτελέσματα’ στην ανίχνευση λιμνών από τον ICESat.

Η περιοχή μελέτης εμπίπτει στην περιοχή κάλυψης των δορυφόρων ERS και Envisat RA, επομένως μπορούν να εξετασθούν τα δεδομένα του Envisat RA πάνω από τις λίμνες, ώστε εκτιμηθεί η καταλληλότητα τους για την παρακολούθηση της δραστηριότητας των λιμνών έξω από το παράθυρο 2003-09 της αποστολής ICESat.

Χρησιμοποιήθηκε μία διαδραστική μέθοδος επανάληψης τροχιάς για την αναζήτηση σημάτων ανωμαλίας της αλλαγής υψομέτρου στα δεδομένα επαναλαμβανόμενης τροχιάς (Fricker and Padman, 2006, Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Αρχικά, δημιουργήθηκε ένα σχέδιο με τις τροχιές που δείχνει ποιες τροχιές διασχίζουν την περιοχή. Στη συνέχεια αναλύθηκε συνεχόμενα κάθε τροχιά προκειμένου να εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου.

Η αφαίρεση εικόνας χρησιμοποιήθηκε επιτυχώς σε άλλες ροές πάγου για να επιβεβαιωθεί το σημείο ICESat και να οριοθετηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η περιοχή που αλλάζει το υψόμετρο (Fricker and others, 2007; Fricker and Scambos, 2009; Bindschadler and others, in press). Οι εικόνες με αφαίρεση καταγράφουν τις αλλαγές της φωτεινότητας, ορισμένες από τις οποίες αντιστοιχούν σε αλλαγές στην κλίση σε περιοχές με μεταβολές του υψομέτρου.

Δημιουργήθηκε ένα νέο DEM για το MacIS με την τεχνική της «photoclinometry» για να ενισχυθεί η ακρίβεια σε ένα υπάρχον DEM ακρίβειας 1 Km, που δημιουργήθηκε από ραντάρ και λέιζερ υψομετρίας (Bamber and others, 2009). Γι’ αυτό το DEM συνδυάστηκαν περίπου 25 εικόνες MODIS που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια 2003-2004.

Η μελέτη μας δείχνει ότι πολλά σύνολα δεδομένων μπορούν να συγχωνευτούν μαζί για την μελέτη ενός υπο-παγετώδους συστήματος σε μία ολιστική προσέγγιση, για να μάθουμε περισσότερες πληροφορίες για το σύστημα, αντί να χρησιμοποιούμε μία μόνο τεχνική. Αυτά τα σύνολα δεδομένων συμπληρώνουν το ένα το άλλο και, όταν χρησιμοποιούνται συνδυαστικά, μπορούν να επεκτείνουν τη δυνατότητα του καθενός να ανιχνεύει, να χαρτογραφεί και να παρακολουθεί την εξέλιξη μίας ενεργής υποπαγετώδους λίμνης.

Η ανάλυση εντόπισε πέντε ενεργές λίμνες στο σύστημα MacIS (Εικόνα 1), η μεγαλύτερη από τις οποίες υφίσταται αλλαγές όγκου τουλάχιστον 1 km3. Υπολογίσθηκαν οι υδρολογικές διαδρομές του νερού μέσω του συστήματος, οι οποίες υποδεικνύουν κάποια συνδεσιμότητα μεταξύ κάποιων εκ των λιμνών. Αυτό, σε γενικές γραμμές, είναι σύμφωνο με το προσωρινό μοτίβο στις παρατηρήσεις ICESat της υψομετρικής αλλαγής της επιφάνειας πάνω από τις λίμνες. Επίσης, αξιολογήθηκε η βασική διατμητική τάση για τη ροή πάγου χρησιμοποιώντας ένα νέο DEM εφαρμόζοντας την τεχνική των Joughin and others (2004). Τρεις από τις ενεργές λίμνες φαίνεται να συνυπάρχουν με το μέγιστο στη βασική διατμητική τάση ή με κολλώδη σημεία (stiky spots). Η συσχέτιση αυτή προτείνει ότι δεν είναι όλο το νερό από τις λίμνες από το ευρύτερο υδρολογικό σύστημα, αλλά ένα σημαντικό ποσοστό παράγεται τοπικά μέσω της τήξης.

Η κίνηση του υπο-παγετώδους νερού κάτω από μεγάλα κομμάτια-φύλλα πάγου είναι μία διαδικασία για την οποία πολύ λίγα είναι γνωστά, όμως η κατανόησή τους είναι απαραίτητη προκειμένου να αξιολογηθεί η σημασία της δυναμικής του πάγου, να μελετηθεί το ισοζύγιο και να γίνει κάποια πρόβλεψη για τις μελλοντικές συνθήκες. Με βάση αυτό, είναι απαραίτητος ο εντοπισμός των υπο-παγετωδών πηγών (reservoirs) και η συχνότητα ανταλλαγής νερού μεταξύ τους, η κατανόηση του αποτελέσματος της ανακατανομής του νερού στη βασική διατμητική τάση, καθώς και ο τρόπος που διαμορφώνονται οι υπο-παγετώδεις αγωγοί κάτω από τις ροές πάγου. Τα σύνολα δεδομένων για τη μελέτη υπο-παγετωδών υδρολογικών δικτύων είναι περιορισμένα, λόγω της δύσκολης πρόσβασης στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, η χαρτογράφηση με δορυφορικές μεθόδους είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση αυτού του πεδίου.

Πρόσθετες Πηγές
* Wikipedia, «Ice Stream». https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_stream (πρόσβαση στις 22/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Χαρτογράφηση υδρολογικών συστημάτων με τη χρήση πολλών τεχνικών τηλεπισκόπησης - Εφαρμογή σε ένα λιμναίο σύστημα της Δυτικής Ανταρκτικής

2017-02-09T13:31:14Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''Helen Fricker H. A., Ted Scambos, Sasha Carter, Curt Davis, Terry Haran, Ian Joughin 2010. Synthesizing multiple remote-sensing techniques for subglacial hydrologic map...'

'''Helen Fricker H. A., Ted Scambos, Sasha Carter, Curt Davis, Terry Haran, Ian Joughin 2010. Synthesizing multiple remote-sensing techniques for subglacial hydrologic mapping: application to a lake system beneath MacAyeal Ice Stream, West Antarctica. Journal of Glaciology, Vol. 56, No. 196, 2010.'''
'''Πηγή:''' http://www.igsoc.org:8080/journal/56/196/ (6/11/2016)

Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μία ανάλυση του ενεργού υδρολογικού συστήματος της ροής πάγου (ως ροή πάγου μεταφράστηκε ο όρος «ice stream», πρόκειται για ένα τμήμα του παγετώνα που κινείται ταχύτερα από τον πάγο που το περιβάλλει) MacAyeal (MacIS) της δυτικής Ανταρκτικής που πραγματοποιήθηκε με πολλαπλές τεχνικές τηλεπισκόπησης. Αναλυτικότερα, χρησιμοποιήθηκε λέιζερ δορυφορικής υψομετρίας, δορυφορική αφαίρεση εικόνας και δυνητική υδρολογική χαρτογράφηση (με τη χρήση ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους DEM που προήλθε από δορυφόρο και ενός DEM υποβάθρου προερχόμενου από αερομεταφερόμενο ραντάρ). Ο συνδυασμός αυτών των τεχνικών αυξάνει τις πληροφορίες που παρέχονται από κάθε μία ξεχωριστά και επιτρέπει την ανάπτυξη ενός “πρωτοκόλλου” για την μελέτη υδρολογικών συστημάτων που βρίσκονται κάτω από πάγο (υπο-παγετώδη συστήματα - μεταφράση του όρου «subglacial», πρόκειται για συστήματα που έχουν καλυφθεί από πάγο).

Η περιοχή μελέτης είναι τα κατώτερα 180 km περίπου του MacIS. Το μωσαϊκό της εικόνας MODIS της Ανταρκτικής σε αυτή τη ροή πάγου δείχνει μία κυματοειδή επιφάνεια, ραβδώσεις γραμμικής ροής και τεμάχια γης με έντονες ρωγμές, που οριοθετούνται από δύο ζώνες διάτμησης. Οι κυματισμοί είναι η εκδήλωση των άκαμπτων χαρακτηριστικών του υποβάθρου στην επιφάνεια.

Η πρώτη τεχνική που εφαρμόστηκε για την αναγνώριση της επιφανειακής παραμόρφωσης, η οποία είναι ενδεικτική της παγετώδους δραστηριότητας, χρησιμοποιεί δεδομένα δορυφορικής υψομετρίας λέιζερ από το Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) στο ICESat. Χρησιμοποιήθηκε μία τεχνική επαναληπτικού εντοπισμού, κατά την οποία αναλύθηκαν πολλά επαναλαμβανόμενα προφίλ υψομέτρου κατά μήκος ενός τμήματος του εδάφους με την τροχιά του ICESat, ώστε εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Η ροή πάγου MacIS βρίσκεται περίπου 80° νότια, όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat, στην οποία καταγράφουν τα κανάλια του, είναι 20 km. Επομένως, παρέχουν πιο αραιή κάλυψη από ότι οι πιο νότιες ροές πάγου Mercer και Whillans (όπου η μέση απόσταση σάρωσης του ICESat είναι 10 km). Ως εκ τούτου, οι εναλλακτικές τεχνικές απαιτούνται για την πλήρωση των κενών μεταξύ των τροχιών του ICESat.

Σε αυτή την ανάλυση συνδυάστηκαν τα δεδομένα ICESat με βοηθητικές βάσεις δεδομένων τηλεπισκόπησης (αφαιρέσεις εικόνων και ένας δυνητικός υδρολογικός χάρτης) για να ερευνηθεί η υπο-παγετώδης υδρολογία του συστήματος. Τα βοηθητικά δεδομένα αξιοποιήθηκαν αρχικά για να εξετασθεί η εγκυρότητα των παρατηρήσεων αλλαγής του υψομέτρου από τον ICESat (Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009).

Στην παρούσα εργασία γίνεται εμφανές ότι μπορούν να επεκταθούν τα δεδομένα του ICESat πέρα από ένα απλό προφίλ και μπορούν, επίσης, να παρέχουν συναφείς πληροφορίες σχετικά με την υπο-παγετώδη λίμνη. Επιπλέον, βοηθητικά δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να απομακρυνθούν ‘ψευδώς θετικά αποτελέσματα’ στην ανίχνευση λιμνών από τον ICESat.

Η περιοχή μελέτης εμπίπτει στην περιοχή κάλυψης των δορυφόρων ERS και Envisat RA, επομένως μπορούν να εξετασθούν τα δεδομένα του Envisat RA πάνω από τις λίμνες, ώστε εκτιμηθεί η καταλληλότητα τους για την παρακολούθηση της δραστηριότητας των λιμνών έξω από το παράθυρο 2003-09 της αποστολής ICESat.

Χρησιμοποιήθηκε μία διαδραστική μέθοδος επανάληψης τροχιάς για την αναζήτηση σημάτων ανωμαλίας της αλλαγής υψομέτρου στα δεδομένα επαναλαμβανόμενης τροχιάς (Fricker and Padman, 2006, Fricker and others, 2007, Fricker and Scambos, 2009). Αρχικά, δημιουργήθηκε ένα σχέδιο με τις τροχιές που δείχνει ποιες τροχιές διασχίζουν την περιοχή. Στη συνέχεια αναλύθηκε συνεχόμενα κάθε τροχιά προκειμένου να εντοπισθούν οι ανωμαλίες από τις αλλαγές του υψομέτρου.

Η αφαίρεση εικόνας χρησιμοποιήθηκε επιτυχώς σε άλλες ροές πάγου για να επιβεβαιωθεί το σημείο ICESat και να οριοθετηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η περιοχή που αλλάζει το υψόμετρο (Fricker and others, 2007; Fricker and Scambos, 2009; Bindschadler and others, in press). Οι εικόνες με αφαίρεση καταγράφουν τις αλλαγές της φωτεινότητας, ορισμένες από τις οποίες αντιστοιχούν σε αλλαγές στην κλίση σε περιοχές με μεταβολές του υψομέτρου.

Δημιουργήθηκε ένα νέο DEM για το MacIS με την τεχνική της «photoclinometry» για να ενισχυθεί η ακρίβεια σε ένα υπάρχον DEM ακρίβειας 1 Km, που δημιουργήθηκε από ραντάρ και λέιζερ υψομετρίας (Bamber and others, 2009). Γι’ αυτό το DEM συνδυάστηκαν περίπου 25 εικόνες MODIS που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια 2003-2004.

Η μελέτη μας δείχνει ότι πολλά σύνολα δεδομένων μπορούν να συγχωνευτούν μαζί για την μελέτη ενός υπο-παγετώδους συστήματος σε μία ολιστική προσέγγιση, για να μάθουμε περισσότερες πληροφορίες για το σύστημα, αντί να χρησιμοποιούμε μία μόνο τεχνική. Αυτά τα σύνολα δεδομένων συμπληρώνουν το ένα το άλλο και, όταν χρησιμοποιούνται συνδυαστικά, μπορούν να επεκτείνουν τη δυνατότητα του καθενός να ανιχνεύει, να χαρτογραφεί και να παρακολουθεί την εξέλιξη μίας ενεργής υποπαγετώδους λίμνης.

Η ανάλυση εντόπισε πέντε ενεργές λίμνες στο σύστημα MacIS (Εικόνα 1), η μεγαλύτερη από τις οποίες υφίσταται αλλαγές όγκου τουλάχιστον 1 km3. Υπολογίσθηκαν οι υδρολογικές διαδρομές του νερού μέσω του συστήματος, οι οποίες υποδεικνύουν κάποια συνδεσιμότητα μεταξύ κάποιων εκ των λιμνών. Αυτό, σε γενικές γραμμές, είναι σύμφωνο με το προσωρινό μοτίβο στις παρατηρήσεις ICESat της υψομετρικής αλλαγής της επιφάνειας πάνω από τις λίμνες. Επίσης, αξιολογήθηκε η βασική διατμητική τάση για τη ροή πάγου χρησιμοποιώντας ένα νέο DEM εφαρμόζοντας την τεχνική των Joughin and others (2004). Τρεις από τις ενεργές λίμνες φαίνεται να συνυπάρχουν με το μέγιστο στη βασική διατμητική τάση ή με κολλώδη σημεία (stiky spots). Η συσχέτιση αυτή προτείνει ότι δεν είναι όλο το νερό από τις λίμνες από το ευρύτερο υδρολογικό σύστημα, αλλά ένα σημαντικό ποσοστό παράγεται τοπικά μέσω της τήξης.

Η κίνηση του υπο-παγετώδους νερού κάτω από μεγάλα κομμάτια-φύλλα πάγου είναι μία διαδικασία για την οποία πολύ λίγα είναι γνωστά, όμως η κατανόησή τους είναι απαραίτητη προκειμένου να αξιολογηθεί η σημασία της δυναμικής του πάγου, να μελετηθεί το ισοζύγιο και να γίνει κάποια πρόβλεψη για τις μελλοντικές συνθήκες. Με βάση αυτό, είναι απαραίτητος ο εντοπισμός των υπο-παγετωδών πηγών (reservoirs) και η συχνότητα ανταλλαγής νερού μεταξύ τους, η κατανόηση του αποτελέσματος της ανακατανομής του νερού στη βασική διατμητική τάση, καθώς και ο τρόπος που διαμορφώνονται οι υπο-παγετώδεις αγωγοί κάτω από τις ροές πάγου. Τα σύνολα δεδομένων για τη μελέτη υπο-παγετωδών υδρολογικών δικτύων είναι περιορισμένα, λόγω της δύσκολης πρόσβασης στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, η χαρτογράφηση με δορυφορικές μεθόδους είναι πολύ σημαντική για την κατανόηση αυτού του πεδίου.

Πρόσθετες Πηγές
* Wikipedia, «Ice Stream». https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_stream (πρόσβαση στις 22/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Αρχείο:TJ art8 pic1.png

2017-02-09T13:13:40Z

Tsamoura Jenny:

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T13:12:17Z

Tsamoura Jenny:

* [[ Παρακολούθηση της Φωτορύπανσης με Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
* [[ Μελέτη των Φυσαλίδων της Πυριτικής Λάβας με Θερμική Τηλεπισκόπηση: Μία νέα τεχνική για την ηφαιστειακή χαρτογράφηση και παρακολούθηση ]]
* [[ Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση ]]
[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα) ]]

Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση

2017-02-09T13:11:10Z

Tsamoura Jenny:

[[Εικόνα: TJ_art7_pic1.png | thumb | right | Εικόνα 1: Γεωμορφολογικός χάρτης του αλλουβιακού ριπιδίου Wadi Raham (WRAF) που δημιουργήθηκε από την οπτική ερμηνεία αεροφωτογραφιών. Οι θέσεις που έγιναν οι μετρήσεις πεδίου συμβολίζονται με τρίγωνο, ενώ οι θέσεις αξιολόγησης της ακρίβειας συμβολίζονται με τους μαύρους κύκλους. Αρχική κλίμακα 1: 12.000.]]

'''Onn Crouvi, Eyal Ben-Dor, Michael Beyth, Dov Avigad, Rivka Amit 2006. Quantitative mapping of arid alluvial fan surfaces using field spectrometer and hyperspectral remote sensing. Remote Sensing of Environment 104 (2006) 103–117.'''
'''Πηγή:''' http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425706001921 (08/11/2016)

Τα αλλουβιακά ριπίδια είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των άνυδρων και των ημι-άνυδρων περιοχών και παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την κλιματική αλλαγή και την Τεταρτογενή τεκτονική της εκάστοτε περιοχής (Birkeland, 1999; Bull, 1991). Αυτές οι αποθέσεις εμφανίζονται συχνά ως πολλαπλές επιφάνειες που μπορεί να διακρίνονται μεταξύ τους από το ανάγλυφο και το ύψος τους πάνω από το ενεργό κανάλι, από τα χαρακτηριστικά του εδάφους, από τον τύπο πετρωμάτων και το βαθμό κατακερματισμού (e.g. Bull, 1991; McFadden et al., 1989). Σύμφωνα με τον Αβραμίδη (2015): «Αλλουβιακά ριπίδια: κωνικές, ακτινικές αποθέσεις υλικών οι οποίες αναπτύσσονται σε θέση απότομης αλλαγής του ανάγλυφου, στο σημείο όπου λαμβάνει χώρα το άνοιγμα μιας ορεινής κοιλάδας. Ροές ιζημάτων και νερού, από το κανάλι τροφοδοσίας (feeder canyon), διασκορπίζονται ακτινικά χάνοντας την ενέργειά τους και αποτίθενται».

Η χαρτογράφηση και ο προσδιορισμός της ηλικίας των αλλουβιακών ριπιδίων των άνυδρων και των ημι-άνυδρων περιοχών είναι εξαιρετικής σημασίας σε πολλές μελέτες του Τεταρτογενούς. Ωστόσο, η πιο κοινή μέθοδος χαρτογράφησης αυτών των δομών βασίζεται στην οπτική, ποιοτική ερμηνεία των αεροφωτογραφιών. Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η δυνατότητα χαρτογράφησης των επιφανειών αυτών ιζηματογενών δομών χρησιμοποιώντας την υπερφασματική τηλεπισκόπηση εν πτήσει. Η τεχνική αυτή δοκιμάστηκε σε επιφάνειες αλλουβιακών ριπιδίων ηλικίας Ανώτερο Πλειστόκαινο έως Ολόκαινο που βρίσκονται στην άνυδρη κοιλάδα Arava του νοτίου Israel.

Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε σε αυτή την εργασία περιλαμβάνει τέσσερα (4) βασικά στάδια:

'''1.''' Χαρακτηρισμός στο πεδίο των επιφανειών των αλλουβιακών ριπιδίων και χαρτογράφησή τους με αεροφωτογραφίες. Το αλλουβιακό ριπίδιο Wadi Raham χαρτογραφήθηκε με οπτική ερμηνεία της φωτεινότητας της επιφάνειας, την απόχρωση σε λευκό και μαύρο και το χρώμα των αεροφωτογραφιών (Κλίμακα 1: 12.000) που ακολουθείται από διορθώσεις από την έρευνα πεδίου. Για τον προσδιορισμό της χρονοσειράς και την εκτίμηση της σχετικής ηλικίας (Amit et al., 1996) χρησιμοποιήθηκαν:
* Ο βαθμός ανάλυσης της επιφάνειας που προσδιορίσθηκε με οπτικές εκτιμήσεις (Amit et al., 1996).
* Ο βαθμός ανάπτυξης του κροκαλοπαγούς στρώματος (desert pavement - pavement καλείται μία επιφάνεια της ερήμου που καλύπτεται από συσσωρευμένα γωνιακά ή στρογγυλεμένα θραύσματα βράχων σε μέγεθος κροκάλων ) προσδιορίσθηκε από εκτιμήσεις, στο πεδίο, του μεγέθους των χαλικιών της επιφάνειας, τη διαλογή και το ποσοστό κάλυψης (Amit & Gerson, 1986).
* Το ποσοστό κάλυψης των χαλικιών που υπολογίσθηκε με βάση ένα μεταλλικό δίχτυ με διαστάσεις 1x1 m και τοποθετήθηκε σε κάθε επιφάνεια των αλλουβιακών ριπιδίων. Ο μέσος όρος της κάλυψης καθορίστηκε με βάση δέκα (10) μετρήσεις σε κάθε επιφάνεια.
* Το μέγιστο μέγεθος των χαλικιών και η λιθολογία που μετρήθηκαν σε διαστήματα 10 cm 20/30 m τυχαίων τομών κάθετων προς τη κατεύθυνση της γενικής ροής.
* Το χρώμα των πετρωμάτων που προσδιορίσθηκε χρησιμοποιώντας το συνδυασμό χρωμάτων Munsell.

'''2.''' Φασματικές μετρήσεις πεδίου (Εικόνα 1). Προκειμένου να αναλυθεί η φασματική υπογραφή των επιφανειών μετρήθηκαν δύο τύποι φασμάτων πεδίου: α) το φάσμα της συνολικής επιφάνειας μίας συγκεκριμένης επιφανειακής χρονοσειράς, β) το φάσμα συγκεκριμένων χαλικιών και στοιχείων της επιφάνειας από κάθε μονάδα της χρονοσειράς.

'''3.''' Απόκτηση υπερφασματικών δεδομένων, επεξεργασία και ανάλυση. Ένα ψηφιακό φασματόμετρο DAIS-7915 χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη των υπερφασματικών δεδομένων, τα οποία αργότερα αναλύθηκαν με το λογισμικό ENVI (1993). Η ραδιομετρική βαθμονόμηση διεξήχθη στα εργαστήρια DLR στη Γερμανία, ενώ για την ατμοσφαιρική διόρθωση δοκιμάστηκαν διάφορες διαδικασίες (ATREM, MODTRAN, Flat Field, Internal Average Relative Reflectance, and Empirical Line (EL)) και επιλέχθηκε η διόρθωση EL λόγω της καλύτερης απόδοσης σε σχέση με τις άλλες μεθόδους (Crouvi, 2002.

'''4.''' Αξιολόγηση της ακρίβειας της υπερφασματικής χαρτογράφησης.

Τα αποτελέσματα των υπερφασματικών μετρήσεων του πεδίου έδειξαν ότι η επιφάνεια ανάκλασης ελέγχεται από δύο κύριες επιφανειακές διεργασίες, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως κριτήρια της σχετικής ηλικίας: ο βαθμός ανάπτυξης του κροκαλοπαγούς στρώματος (desert pavement) της ερήμου (κάλυψη χαλικιού %) ελέγχει το βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση, ενώ η ανάπτυξη του στρώματος των πετρωμάτων επηρεάζει σημαντικά τη συνολική ανακλαστικότητα της επιφάνειας, αλλά η επίδρασή της στο βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση είναι περιορισμένη. Παρατηρήθηκε ότι όσο το ποσοστό των χαλικιών, που καλύπτουν την επιφάνεια αυξάνεται, τόσο αυξάνεται και το βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση των κοινών χαλικιών, σε αυτή την περίπτωση ανθρακικών στα 2.33 μm. Αντίθετα, το βάθος που μπορεί να φθάσει η απορρόφηση στο τμήμα μεταξύ των χαλικιών μειώνεται. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους συσχετισμούς στη χαρτογράφηση της επιφάνειας των χαλικιών (%) σε όλο το αλλουβιακό ριπίδιο, υπολογίσθηκε το ποσοστό της κάλυψης των χαλικιών σε κάθε pixel της υπερφασματικής εικόνας. Η ακρίβεια της πρόβλεψης του ποσοστού κάλυψης των χαλικιών είναι της τάξης του ± 15% (π.χ. αν η κάλυψη του χαλικιού της τάξης του 50%, μπορεί να προβλεφθεί να είναι 35% έως 65%). Η φασματική χαρτογράφηση διατηρήθηκε σε υψηλό βαθμό ακρίβειας (R2 =0.57 έως 0.83), αφού χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα αξιολόγησης μεγάλης ακρίβειας. Η ποσοτική μεθοδολογία που αναπτύχθηκε σε αυτή τη μελέτη για τη χαρτογράφηση των επιφανειών των αλλουβιακών ριπιδίων μπορεί να προσαρμοστεί και για άλλες επιφάνειες σε όλες τις άνυδρες περιοχές του
κόσμου.

Για τη δημιουργία ποσοτικών και με μεγάλη ακρίβεια γεωμορφολογικών χαρτών, αντί για τη μέθοδο της ερμηνείας αεροφωτογραφιών προτείνεται η αξιοποίηση της μεθόδου που προαναφέρθηκε σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους τηλεπισκόπησης.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Αβραμίδης Π., «Ενότητα 7: Περιβάλλοντα Ιζηματογένεσης – Αλλουβιακά Ριπίδια», Πανεπιστήμιο Πατρών, Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα ΠΠ, 2015. https://www.researchgate.net/profile/Eyal_Ben-Dor/publication/222563719_Quantitative_mapping_of_arid_alluvial_fan_surfaces_using_field_spectrometer_and_hyperspectral_remote_sensing/links/0fcfd50b673a02c73b000000.pdf (πρόσβαση στις 20/01/2017)
* Wikipedia, «Desert Pavement». https://en.wikipedia.org/wiki/Desert_pavement (πρόσβαση στις 20/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Ποσοτική Χαρτογράφηση Άνυδρων Επιφανειών Αλλουβιακών Ριπιδίων χρησιμοποιώντας Φασματόμετρο Πεδίου και Υπερφασματική Τηλεπισκόπηση

2017-02-09T13:09:34Z

Tsamoura Jenny: Νέα σελίδα με ''''Onn Crouvi, Eyal Ben-Dor, Michael Beyth, Dov Avigad, Rivka Amit 2006. Quantitative mapping of arid alluvial fan surfaces using field spectrometer and hyperspectral remo...'

'''Onn Crouvi, Eyal Ben-Dor, Michael Beyth, Dov Avigad, Rivka Amit 2006. Quantitative mapping of arid alluvial fan surfaces using field spectrometer and hyperspectral remote sensing. Remote Sensing of Environment 104 (2006) 103–117.'''
'''Πηγή:''' http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425706001921 (08/11/2016)

Τα αλλουβιακά ριπίδια είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των άνυδρων και των ημι-άνυδρων περιοχών και παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την κλιματική αλλαγή και την Τεταρτογενή τεκτονική της εκάστοτε περιοχής (Birkeland, 1999; Bull, 1991). Αυτές οι αποθέσεις εμφανίζονται συχνά ως πολλαπλές επιφάνειες που μπορεί να διακρίνονται μεταξύ τους από το ανάγλυφο και το ύψος τους πάνω από το ενεργό κανάλι, από τα χαρακτηριστικά του εδάφους, από τον τύπο πετρωμάτων και το βαθμό κατακερματισμού (e.g. Bull, 1991; McFadden et al., 1989). Σύμφωνα με τον Αβραμίδη (2015): «Αλλουβιακά ριπίδια: κωνικές, ακτινικές αποθέσεις υλικών οι οποίες αναπτύσσονται σε θέση απότομης αλλαγής του ανάγλυφου, στο σημείο όπου λαμβάνει χώρα το άνοιγμα μιας ορεινής κοιλάδας. Ροές ιζημάτων και νερού, από το κανάλι τροφοδοσίας (feeder canyon), διασκορπίζονται ακτινικά χάνοντας την ενέργειά τους και αποτίθενται».

Η χαρτογράφηση και ο προσδιορισμός της ηλικίας των αλλουβιακών ριπιδίων των άνυδρων και των ημι-άνυδρων περιοχών είναι εξαιρετικής σημασίας σε πολλές μελέτες του Τεταρτογενούς. Ωστόσο, η πιο κοινή μέθοδος χαρτογράφησης αυτών των δομών βασίζεται στην οπτική, ποιοτική ερμηνεία των αεροφωτογραφιών. Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η δυνατότητα χαρτογράφησης των επιφανειών αυτών ιζηματογενών δομών χρησιμοποιώντας την υπερφασματική τηλεπισκόπηση εν πτήσει. Η τεχνική αυτή δοκιμάστηκε σε επιφάνειες αλλουβιακών ριπιδίων ηλικίας Ανώτερο Πλειστόκαινο έως Ολόκαινο που βρίσκονται στην άνυδρη κοιλάδα Arava του νοτίου Israel.

Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε σε αυτή την εργασία περιλαμβάνει τέσσερα (4) βασικά στάδια:

'''1.''' Χαρακτηρισμός στο πεδίο των επιφανειών των αλλουβιακών ριπιδίων και χαρτογράφησή τους με αεροφωτογραφίες. Το αλλουβιακό ριπίδιο Wadi Raham χαρτογραφήθηκε με οπτική ερμηνεία της φωτεινότητας της επιφάνειας, την απόχρωση σε λευκό και μαύρο και το χρώμα των αεροφωτογραφιών (Κλίμακα 1: 12.000) που ακολουθείται από διορθώσεις από την έρευνα πεδίου. Για τον προσδιορισμό της χρονοσειράς και την εκτίμηση της σχετικής ηλικίας (Amit et al., 1996) χρησιμοποιήθηκαν:
* Ο βαθμός ανάλυσης της επιφάνειας που προσδιορίσθηκε με οπτικές εκτιμήσεις (Amit et al., 1996).
* Ο βαθμός ανάπτυξης του κροκαλοπαγούς στρώματος (desert pavement - pavement καλείται μία επιφάνεια της ερήμου που καλύπτεται από συσσωρευμένα γωνιακά ή στρογγυλεμένα θραύσματα βράχων σε μέγεθος κροκάλων ) προσδιορίσθηκε από εκτιμήσεις, στο πεδίο, του μεγέθους των χαλικιών της επιφάνειας, τη διαλογή και το ποσοστό κάλυψης (Amit & Gerson, 1986).
* Το ποσοστό κάλυψης των χαλικιών που υπολογίσθηκε με βάση ένα μεταλλικό δίχτυ με διαστάσεις 1x1 m και τοποθετήθηκε σε κάθε επιφάνεια των αλλουβιακών ριπιδίων. Ο μέσος όρος της κάλυψης καθορίστηκε με βάση δέκα (10) μετρήσεις σε κάθε επιφάνεια.
* Το μέγιστο μέγεθος των χαλικιών και η λιθολογία που μετρήθηκαν σε διαστήματα 10 cm 20/30 m τυχαίων τομών κάθετων προς τη κατεύθυνση της γενικής ροής.
* Το χρώμα των πετρωμάτων που προσδιορίσθηκε χρησιμοποιώντας το συνδυασμό χρωμάτων Munsell.

'''2.''' Φασματικές μετρήσεις πεδίου (Εικόνα 1). Προκειμένου να αναλυθεί η φασματική υπογραφή των επιφανειών μετρήθηκαν δύο τύποι φασμάτων πεδίου: α) το φάσμα της συνολικής επιφάνειας μίας συγκεκριμένης επιφανειακής χρονοσειράς, β) το φάσμα συγκεκριμένων χαλικιών και στοιχείων της επιφάνειας από κάθε μονάδα της χρονοσειράς.

'''3.''' Απόκτηση υπερφασματικών δεδομένων, επεξεργασία και ανάλυση. Ένα ψηφιακό φασματόμετρο DAIS-7915 χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη των υπερφασματικών δεδομένων, τα οποία αργότερα αναλύθηκαν με το λογισμικό ENVI (1993). Η ραδιομετρική βαθμονόμηση διεξήχθη στα εργαστήρια DLR στη Γερμανία, ενώ για την ατμοσφαιρική διόρθωση δοκιμάστηκαν διάφορες διαδικασίες (ATREM, MODTRAN, Flat Field, Internal Average Relative Reflectance, and Empirical Line (EL)) και επιλέχθηκε η διόρθωση EL λόγω της καλύτερης απόδοσης σε σχέση με τις άλλες μεθόδους (Crouvi, 2002.

'''4.''' Αξιολόγηση της ακρίβειας της υπερφασματικής χαρτογράφησης.

Τα αποτελέσματα των υπερφασματικών μετρήσεων του πεδίου έδειξαν ότι η επιφάνεια ανάκλασης ελέγχεται από δύο κύριες επιφανειακές διεργασίες, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως κριτήρια της σχετικής ηλικίας: ο βαθμός ανάπτυξης του κροκαλοπαγούς στρώματος (desert pavement) της ερήμου (κάλυψη χαλικιού %) ελέγχει το βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση, ενώ η ανάπτυξη του στρώματος των πετρωμάτων επηρεάζει σημαντικά τη συνολική ανακλαστικότητα της επιφάνειας, αλλά η επίδρασή της στο βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση είναι περιορισμένη. Παρατηρήθηκε ότι όσο το ποσοστό των χαλικιών, που καλύπτουν την επιφάνεια αυξάνεται, τόσο αυξάνεται και το βάθος που δύναται να φθάσει η απορρόφηση των κοινών χαλικιών, σε αυτή την περίπτωση ανθρακικών στα 2.33 μm. Αντίθετα, το βάθος που μπορεί να φθάσει η απορρόφηση στο τμήμα μεταξύ των χαλικιών μειώνεται. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους συσχετισμούς στη χαρτογράφηση της επιφάνειας των χαλικιών (%) σε όλο το αλλουβιακό ριπίδιο, υπολογίσθηκε το ποσοστό της κάλυψης των χαλικιών σε κάθε pixel της υπερφασματικής εικόνας. Η ακρίβεια της πρόβλεψης του ποσοστού κάλυψης των χαλικιών είναι της τάξης του ± 15% (π.χ. αν η κάλυψη του χαλικιού της τάξης του 50%, μπορεί να προβλεφθεί να είναι 35% έως 65%). Η φασματική χαρτογράφηση διατηρήθηκε σε υψηλό βαθμό ακρίβειας (R2 =0.57 έως 0.83), αφού χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα αξιολόγησης μεγάλης ακρίβειας. Η ποσοτική μεθοδολογία που αναπτύχθηκε σε αυτή τη μελέτη για τη χαρτογράφηση των επιφανειών των αλλουβιακών ριπιδίων μπορεί να προσαρμοστεί και για άλλες επιφάνειες σε όλες τις άνυδρες περιοχές του
κόσμου.

Για τη δημιουργία ποσοτικών και με μεγάλη ακρίβεια γεωμορφολογικών χαρτών, αντί για τη μέθοδο της ερμηνείας αεροφωτογραφιών προτείνεται η αξιοποίηση της μεθόδου που προαναφέρθηκε σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους τηλεπισκόπησης.

'''Πρόσθετες Πηγές'''
* Αβραμίδης Π., «Ενότητα 7: Περιβάλλοντα Ιζηματογένεσης – Αλλουβιακά Ριπίδια», Πανεπιστήμιο Πατρών, Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα ΠΠ, 2015. https://www.researchgate.net/profile/Eyal_Ben-Dor/publication/222563719_Quantitative_mapping_of_arid_alluvial_fan_surfaces_using_field_spectrometer_and_hyperspectral_remote_sensing/links/0fcfd50b673a02c73b000000.pdf (πρόσβαση στις 20/01/2017)
* Wikipedia, «Desert Pavement». https://en.wikipedia.org/wiki/Desert_pavement (πρόσβαση στις 20/01/2017)

[[category:Χαρτογραφία]]

Αρχείο:TJ art7 pic1.png

2017-02-09T12:57:41Z

Tsamoura Jenny:

Τσαμουρά Ευγενία-Ελισάβετ

2017-02-09T12:55:34Z

Tsamoura Jenny: